vaciado de tanques

Universidad de Magallanes
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química





















RESUMEN


El objetivo del laboratorio fue determinar el coeficiente de descarga de dos tanques característicos (cilíndrico y esférico), además de los caudales de entrada/salida del estanque cilíndrico para que permaneciera en estado estacionario. Para ello, fuenecesario tomar medida de las dimensiones de cada estanque, además de proceder a realizar marcas equidistantes con el fin de medir el tiempo de vaciado de cada uno de ellos al descender el líquido contenido en el estanque y pasar por cada una de las marcas. Por otro lado, también fue necesario llenar nuevamente el estanque cilíndrico y abrir las válvulas de entrada y salida regulándolas de modo que ellíquido dentro del estanque permaneciera a un nivel determinado constante, lo cual no fue fácil debido posiblemente al diseño de las válvulas en las cuales el caudal no se podía regular de forma precisa.

Tabla 7. Resumen de los resultados obtenidos
 
tiempo [s]
Cd
altura [m]
cilíndrico
esférico
cilíndrico
esférico
0,4
0
0
-
-
0,35
39
5,5
1,3771
0,1443
0,3
78
15,50,9502
0,0738
0,25
117
29
0,8231
0,0526
0,2
156
46
0,7747
0,0419
0,15
195
63
0,7626
0,0371
0,1
234
81,5
0,7768
0,0338
0,05
273
97
0,8236
0,0324
0
312
111
1,0539
0,0312

Se llegó a la conclusión de que la altura es inversamente proporcional al tiempo de descarga del fluido en un tanque cilíndrico, mientras que en un tanque esférico la altura se relaciona con el tiempo através de una función cubica.

Respecto del coeficiente de descarga CD tanto para el tanque cilíndrico como para el esférico, se presenta una tendencia parabólica, ajustándose perfectamente un polinomio de grado 6.






INTRODUCCIÓN


Si bien la descarga de tanques parece simple y sin importancia, es una de las prácticas más utilizadas en todo proceso industrial o experimental. Suadecuada comprensión puede representar ahorros significativos del tiempo de un proceso. Es por ello la importancia de su estudio y la adecuada comprensión del fenómeno.

En el presente laboratorio se pretende determinar el coeficiente de descarga de dos tanques, uno cilíndrico y otro esférico. En el cilíndrico además, se pretende calcular los flujos de entrada/salida para que el sistemapermanezca en estado estacionario.





























Tabla de contenido
Resumen I
Introducción II
1. Objetivos 1
2. Teoría 1
2.1 Tanque cilíndrico 1
2.2 Tanque esférico 2
3. Procedimiento experimental 3
4. Datos y resultados 4
4.1 Datos experimentales 4
4.1.1 Tanque cilíndrico 4
4.1.2 Tanque esférico 4
4.1.3 Tiempo de descarga 5
4.2Resultados 5
5. Discusión de resultados 9
6. Conclusiones 10
8. Anexos 11
8.1 Memoria de cálculo 11
Bibliografía 12
Ecuaciones
Velocidad experimental de descarga (1) 1
Velocidad teórica de descarga tanque cilíndrico (2) 1
Tiempo teórico de descarga tanque cilíndrico (3) 2
Velocidad teórica de descarga tanque esférico (5) 2
Tiempo teórico de descarga tanque esférico (6) 2
IlustracionesFigura 4.2.1 Gráfico Altura vs Tiempo para el tanque cilíndrico 6
Figura 4.2.2 Gráfico Cd vs Tiempo para el tanque cilíndrico 6
Figura 4.2.3 Gráfico Altura vs Tiempo para el tanque esférico 7
Figura 4.2.4 Gráfico Cd vs Tiempo para el tanque esférico 8
Tablas
Tabla 1. Dimensiones tanque cilíndrico 4
Tabla 2. Caudales de entrada y salida en tanque cilíndrico 4
Tabla 3. Dimensiones tanque esférico4
Tabla 4. Caudales de entrada en tanque esférico 4
Tabla 5. Tiempos de descarga para tanque cilíndrico y esférico 5
Tabla 6. Coeficiente de descarga (Cd) para tanque cilíndrico y esférico 5
Tabla 7. Resumen de los resultados obtenidos I



























1. OBJETIVOS

Obtener experimentalmente el coeficiente de descarga de 2 tanques característicos y...