Practica 2

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
EAP Ingeniería Ambiental

INFORME N°2
LA ECUACIÓN DE BERNOULLE
Trabajo presentado en cumplimiento parcial de Mecánica de Fluidos e Hidráulica
Autores:
Hulda Jany Crisóstomo López
Deysi Érica Laura PezoLourdes Pérez Sosa

Grupo: 2
Ciclo: V
Maestro:
Alejandro Saíto Roncal
Lima, 6 de octubre de 2015
INFORME N°2
LAECUACIÓN DE BERNOULLI
INTRODUCCION
La ecuación de Bernoulli relaciona parámetros de flujo básicos (presión, velocidad y altura) y es importante en la práctica de la ingeniería porque ayuda a calcular la cantidad de líquido que sale por unidad de tiempo a través de un orificio practicado en la pared un depósito. También, para el cálculo de la potencia necesaria que debe aplicarse al fluido paraque este sea transportado a través de un sistema de tuberías.
La ecuación de Bernoulli es de suma importancia porque el tubo de Prandtl que mide la velocidad de la corriente y el caudal está fundamentada en esta ecuación. Del mismo modo, el tubo de Pitot (Pitómetro), método más exacto que mide la velocidad, y el tubo de Vénturi (Venturímetro), aparato que determina la cantidad de flujo por unidadde tiempo que pasa por una sección transversal dada. Por otro lado, expresa que si se reduce el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reduce la presión.
OBJETIVOS
Predecir el caudal, la presión durante el flujo en tuberías cortas y el tiempo de descenso en un flujo discontinuo.
MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALES REACTIVOS Y EQUIPOSMateriales Metodología experimental
Recipiente de 7 L
Manguera de x pulg.
Calibrador Vernier
Cronometro
Cinta métrica Cálculo de la presión en el flujo
Construir el material según la muestra de la figura 1.
Medir las alturas en el nivel del líquido, en el punto de descarga y en el punto de inflexión.
Absorber el fluido desde la descarga y medir el caudal por 3s.
Calcular con laecuación de Bernoulli el caudal predicho y comparar con el experimental.
Calculo del tiempo de vaciado de tanques
Llenar el balde con un agujero en la parte inferior hasta la capacidad máxima.
Abrir el agujero inferior y contabilizar el tiempo que tarda el líquido en descender desde una marca superior hasta una marca inferior según la figura 2.
Comparar el tiempo de drenado con la ecuaciónanalítica deducida partir del balance de masa.

RESULTADOS Y DISCUSONES

Figura 1. Esquema del experimento 1
Solución:
Dint=14 cm x 1m100 cm=0,014 m μ=8,91x10-4 Pa.SCalculando el caudal
P1γ+V122g+Z1=P2γ+V222g+Z2 → V2= Z1-Z22gV2= 0,18-0,072*9,81 →V2= 1,47 m/s
AT= πD24→AT= (3,1416)(0,014)24=1,53x10-4m2Q=ATV→Q= 1,53x10-4m2 x 1,47 ms→Q=0,226m3sRe= (0,014m)( 1,47ms)(998kNm3)8,91x10-4Pa.S=23051,45→Flujo turbulentoCalculamos la presión en B, aplicando la ecuación de Bernoulli entre 1 y B
P1γ+V122g+Z1=PBγ+VB22g+ZB→ PBγ=Z1- ZB-VB22gPBγ= 0,18 m-0,07 m-1,47ms22x9,81ms2→PB=-0,17 m9,78kNm3→PB=-1,66 KPaTabla 1
Resultados del experimento 1
V2(m/s) Altura 1
(m) Altura 2
(m) Q
(lt/s) Re PB
(KPa)
1,47 0,18 0,07 0,226 051,45 -1, 66
Conclusión: La presión en B es 1,66 KPa inferior a la presiónatmosférica
Análisis de flujo discontinuo

Figura 2. Esquema del experimento 2
Tabla 2
Datos
D2(m) D1
(m) Zo(m) Zo(m)
0,0168 0,21 0,19 0,05
De la ecuación de Bernoulli
P1γ+V12g+Z1=P2γ+V22g+Z2Z1=V222gV2=Z1×2g→Teorema de Bernoulle Balance de masa
dvdt= -QddtπD124Z=-πD224Vdzdt=-D2D12Vdzdt=-D2D122gzZ1Z2dzz=D2D122g0tdtt=2z0-zt2g +D2D12t=20.19-0.0529.81+0.0160.212=15.5 segt experimento=22segConclusión: el tiempo calculado teóricamente es de 15.5 segundos y el tiempo calculado experimentalmente es de 22 segundos aproximadamente. Esto debido a que la ecuación aplicada es para un recipiente perfecto en cambio el balde que se usó es de forma irregular.
Según CITATION Nor04 \l 10250 (Bertollo, 2004) el tiempo de descarga crecerá con el cuadrado del diámetro del tanque. De...