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Páginas: 9 (2210 palabras) Publicado: 25 de octubre de 2010
|Universidad Nacional Experimental del Táchira | |
|Departamento de Ingeniería Mecánica | |
|Núcleo de Termofluidos | |

|Asignatura:|Laboratorio de Mecánica de Fluidos |
|Código: |0121 L |
|Carrera: |Ingeniería Mecánica |
|Profesor: | |

Práctica VII: Descarga a través de una placa orificio.
Objetivos específicos:
^ Aplicarla ecuación de Bernoulli, a la descarga de un tanque a través de un orificio.
^ Definir los siguientes términos: líneas de corriente, coeficiente de descarga (Cd), coeficiente de contracción (Cc) y coeficiente de velocidad (Cv).
^ Analizar la influencia de la altura de carga y el diámetro del orificio, sobre el coeficiente de descarga (Cd).

Fundamentos:
Una placa orificio esuna placa plana con un orificio. Cuando se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería ésta provoca que el flujo se contraiga bruscamente conforme se aproxima al orificio y se expanda nuevamente al diámetro total de la tubería luego de atravesarlo. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidad del flujo resulta en una disminución de presión aguasabajo del orificio.
Es por ello que en la descarga de fluidos a través de sistemas de procesos industriales es necesario tomar la medición correcta y exacta del volumen de líquido que se envasa en un tiempo determinado. Es decir, la medición del caudal real que pasa por el orificio de descarga. El caudal teórico es aquel que relaciona el área del recipiente y la velocidad que tiene el fluidopara un instante dado. Generalmente el caudal real se reduce en un 60% del caudal teórico y esa relación da origen al llamado coeficiente de descarga de un orificio.
El tanque se asume lo suficientemente grande para que la velocidad del fluido en este sea despreciable excepto para cerrar el orificio. En la vecindad del orificio, el fluido se acelera hacia el centro del hueco, así quecuando el chorro emerge este sufre una reducción de área debido a la curvatura de las líneas de corriente, una línea de corriente típica se muestra en la Fig. 7.1 (MN) la reducción de área debido a esta curvatura local puede ser completa o cerca de la mitad del diámetro del orificio al final de la línea corriente (N) en el plano del orificio, la reducción de área es usualmente conocida como venacontracta. La presión sobre la superficie del chorro en cualquier lado es la atmosférica.
Figura 7.1 Diagrama del fluido a través del orificio
Considérese ahora la cabeza total de agua y los puntos M y N de una típica línea de corriente, M comienza en la superficie y N comienza en el plano de la venacontracta.
De acuerdo con el teorema de Bernoulli la cabeza total en el punto M es:
(UM / 2g) + (PM / W) + (ZM)...................................................................................... (7.1)
y en N es:
(UN /2g) + (PN /W) + (ZN)......................................................................................... (7.2)
Así que si la energía es conservada y no se consideranpérdidas en la cabeza se tiene:
(UM / 2g) + (PM / W) + (ZM) = (UN /2g) + (PN /W) + (ZN).......................................... (7.3)
En esta ecuación PM y PN son iguales (Presión Atmosférica) y UM es despreciable de acuerdo a lo asumido al principio. Además:
ZM - ZN = Ho........................................................................................................….(7.4)
Así que...
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