Medicion De La Velocidad De Un Caudal Por Tubo Pitot

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
INGENIERÍA AMBIENTAL
LABORATORIO DE HIDRAULICA

PRÁCTICA No. 2
“MEDICIÓN DE VELOCIDAD EN UN CANAL MEDIANTE EL TUBO PITOT.”

Realizado por: Valeria Utreras Ordoñez

Fecha de entrega: 29 de septiembres 2011

PRÁCTICA N°2
1. TEMA: Medición de velocidad en un canal mediante el tubo Pitot.
* 2. OBJETIVOS:
* Demostrar la validez de los métodosempleados en la determinación de la velocidad media y el caudal.
* Aforar un canal mediante el uso del Tubo Pitot.
* Determinar la distribución de velocidad en una sección de canal.
* 3 . MARCO TEÓRICO:
Tubo piezométrico
El tubo piezométrico es, como su nombre indica, un tubo en el que, estando conectado por uno de los lados a un recipiente en el cual se encuentra un fluido, el nivel seeleva hasta una altura equivalente a la presión del fluido en el punto de conexión u orificio piezométrico, es decir hasta el nivel de carga del mismo.
La presión se puede expresar, de acuerdo con la ecuación de la hidrostática, como:

Fig 1. TubopiezometricoDonde:
= presión actuante sobre la superficie libre del fluido en el tanque
* ρ = densidad del fluido
* = aceleración de lagravedad
* = profundidad del punto que se está midiendo en el fluido
* δh = Δh = elevación del fluido en el tubo piezométrico, por encima delpunto en el cual se está midiendo la presión.
TuboPitot:
es uno de los métodos más exactos para medir la velocidad. Este consiste en un tubo de vidrio o una jeringa hipodérmica con un doblez a 90º y se usa para medir la velocidad v en un canal abierto.La abertura del tubo, se coloca corriente arriba, de modo que el fluido fluye en la abertura hasta que la presión del tubo aumente lo suficiente como para resistir el impacto de la velocidad contra él. Enfrente de la abertura, el fluido está en reposo.
Mediante el tubo pitot podemos obtener la presión dinámica Δh, la cual está relacionada con la carga de velocidad, mediante la siguienteecuación:

Para determinar el caudal en un canal abierto, tomamos 3 verticales de calado y con el cálculo de la velocidad media de toda la sección, nos permite calcular el caudal mediante la ecuación de continuidad para un fluido:

Fig2. Tubopitot
limnimetro
Este instrumento sirve para realizar mediciones de gran exactitud (1/10mm.) del nivel de la superficie del agua. La barra graduada tiene unalongitud útil de 300 mm (standard ) y se desplaza por la acción de una cremallera. Cada aparato se entrega con una punta y un gancho para realizar mediciones descendentes a o ascendentes y una escuadra para fijarlo a la superficie de soporte. Construído en bronce con tratamiento galvánico de alta protección.
Métodos de Medición de velocidad:
Varios métodos están en uso para escoger los puntosde medición en la vertical y calcular la velocidad media.
Método de un solo punto

* La velocidad media es aproximadamente la velocidad a 0.60d, basado en una distribución parabólica de velocidades, siendo “d” la profundidad del flujo o calado.
* Tomado la velocidad 0.5d, entonces V = 0.96 V (0.5)
* Tomado la velocidad 0.2d, entonces V = 0.88 V (0.2)

Fig 3. Velocidad Media deFlujo

Método de los dos puntosV = (V0.2 + V0.8) / 2

Método de los tres puntos V = (V0.2 + V0.6 + V0.8) / 3

Método de los cinco puntosV = (Vs + 3V0.2 + 2V0.6 + 3V0.8 + Vb) / 10

Vs = velocidad en la superficie
Vb = velocidad en el fondo

4. PROCEDIMIENTO
1. Mida la profundidad de agua usando el limnímetro en las verticales escogidas y tomar un promedio.
2. Señalar en el tuboPitot la profundidad que se va a utilizar para la medición.
3. Coloque el tubo Pitot dentro del canal y proceda a abrir sus válvulas de aire.
4. Verificar que en los accesorios del Tubo Pitot no exista aire, caso contrario se lo deberá expulsar.
5. Coloque el extremo corto del tubo Pitot en la profundidad que determina el método a usarse, cuidando la posición paralela al flujo de la...