UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-E
1. INTRODUCCIÓN Esta investia!i"n tiene !#$# #%&etiv# '(in!i'a) est*+ia( e) e,e!t# ,*n!i#na$ient# )as a')i!a!i#nes te!n#)"i!as +e a)*n#s a'a(at#s $e+i+#(es +e ,)*&# e) !*a) s* inven!i"n +ata +e )#s a/#s 1.0!#$# e) T*%# ent*(i +#n+e s* !(ea+#( )*e# +e $*!3#s !)!*)#s '(*e%as )#(" +ise/a( *n t*%# 'a(a $e+i( e) !a*+a) +e *n ,)*i+# es +e!i( )a !anti+a+ +e ,)*&# '#( *ni+a+ +e tie$'#. 5(in!i'a)$ente s* ,*n!i"n se %as" en est# )*e# !#n '#ste(i#(es investia!i#nes 'a(a a'(#ve!3a( )as !#n+i!i#nes 6*e '(esenta%a e) $is$# se ))ea(#n a en!#nt(a( n*evas a')i!a!i#nes !#$# )a +e !(ea( va!7# a t(av8s +e )a !a7+a +e '(esi"n. L*e# a t(av8s +e )#s a/#s se !(ea(#n a'a(at#s !#$# )#s (#t$et(#s )#s ,)*9"$et(#s 6*e en )a a!t*a)i+a+ !*enta !#n )a $a#( te!n#)#7a 'a(a se( $s '(e!is#s en )a $e+i!i"n +e) ,)*&#. Ta$%i8n tene( sie$'(e '(esente )a se)e!!i"n +e) ti'# +e $e+i+#( !#$# )#s ,a!t#(es !#$e(!ia)es e!#n"$i!#s 'a(a e) ti'# +e ne!esi+a+ 6*e se tiene et!. E) est*+iante # inenie(# 6*e !#n#:!a )#s ,*n+a$ent#s %si!#s a')i!a!i#nes 6*e se '(esentan en este t(a%a&# +e%e esta( en !a'a!i+a+ 'a(a es!#e( e) ti'# +e $e+i+#( 6*e se a+a'te a )as ne!esi+a+es 6*e e) *s*a(i# (e6*ie(e.
1 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-E
2. OB>ETIO? @
Ca)!*)a( )a ve)#!i+a+ ,ina) +e) t*%# +e ent*(i ')a!a #(i,i!i#.
@
Me+i( e) !a*+a) in+i(e!ta$ente $e+iante e) t*%# +e ent*(i ')a!a #(i,i!i#.
@
En!#nt(a( e) C+ !#e,i!iente +e +es!a(a a t(av8s +e) !a*+a) (ea) e) !a*+a) te"(i!#.
@ +e
A'(en+e( )#s ,*n+a$ent#s te"(i!#s '(!ti!#s 6*e #%ie(nan e) ,*n!i#na$ient# )#s +is'#sitiv#s +e $e+i!i"n +e ,)*&#.
2 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
<. FUNDAMENTO TEÓRICO <.1 TUBO DE RENOLD? E) t*%# +e Ren#)+s !#nsiste en *n #(i,i!i# sit*a+# en e) ,#n+# +e *n t*%# +#n+e e) ,)*&# va(7a !#n )a a)t*(a +e) )76*i+# en!i$a +e) #(i,i!i#. La a)t*(a +e) )76*i+# en!i$a +e) #(i,i!i# se $i+e '#( $e+i# +e *n t*%# t(ans'a(ente !#ne!ta+# en e) ,#n+# +e) t*%#. La e!*a!i"n +e) ,)*&# es= . 1 D#n+e= = Ca*+a) (ea) = C#nstante 6*e +e'en+e +e) ti'# +e ,)*&# ,#($a e#$8t(i!a +e) #(i,i!i# = A)t*(a +e) )76*i+# en!i$a +e) #(i,i!i# n = C#nstante T#$an+# )#a(it$#s a )as e9'(esi#nes +e )a e!*a!i"n ante(i#( ten+(e$#s= H 2 ?i (a,i!a$#s est#s '*nt#s en *n 'a'e) )#a(7t$i!# # )# 9 )#J #%ten+(e$#s )as !#nst !#nstan antes tes n $i+ $i+ien ien+# +# s#)a s#)a$en $ente te= = . . De$#st(a!i"n +e )a e!*a!i"n ene(a) De) (,i!# es6*e$ti!# +e )a ,i*(a 2.1. A')i!an+# )a e!*a!i"n +e Be(n#*))i ent(e )#s '*nt#s 2 sa)i+a 1 s*'e(,i!ie )i%(e= 1 1 2 2 2 2
H
2
H 1
H
2
H 2 <
C#$# C#$ # )a '(e '(esi"n si"n en )a ent ent(a+a (a+a )a sa)i+a sa)i+a s#n i* i*a)es a)es at$#s,8 at$#s,8(i!a (i!as s 1 2 )a ve)#!i+a+ ve)#!i+a+ +e +es!ens# +es!ens# +e) +e) )76*i+# )76*i+# 1 es !e(# !e(# )a +i,e(en! +i,e(en!ia ia +e !#tas !#tas es )a )a a)t*(a a)t*(a +e) ,)*i+# 3J. 5#( )# tant# )a e!*a!i"n 6*e+a (e+*!i+a a=
2 K2ℎ 4
< LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM 412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
Fi*(a N;1= T*%# +e Ren#)+s. F*ente= Man*a) +e La%#(at#(i# +e Inenie(7a Me!ni!a I <.2 ERTEDERO Este ti'# +e $e+i+#( se *ti)i:a 'a(a $e+i( !a*+a)es en !ana)es a%ie(t#s. E) nive) en *n !ana) a%ie(t# va(7a !#n e) !a*+a). E9isten va(ias ,#($as +e ve(te+e(# *ti)i:a(e$#s *n ve(te+e(# t(ian*)a(.
Fi*(a N;2= C(#6*is +e) ve(te+e(#. F*ente= Man*a) +e La%#(at#(i# +e Inenie(7a Me!ni!a I <.< 5(in!i'i# te"(i!# La '(esi"n 6*e e&e(!e e) ,)*i+# va(7a !#n )a a)t*(a sien+# $a#( en e) v8(ti!e +e) ve(te+e(# en !#nse!*en!ia 3a *n (a+iente +e ve)#!i+a+es +e a((i%a a%a&#. De%i+# a esta va(ia!i"n +e ve)#!i+a+ 3a))a(e$#s *na e!*a!i"n 'a(a e) !a*+a) a t(av8s +e *n +i,e(en!ia) +e (ea e) !a*+a) t#ta) )# !a)!*)a$#s inte(an+# )a e!*a!i"n.
K2. C#$#= .
A+e$s= ℎ
ℎ−
ℎ ℎ
ℎ ) K2 ℎ ℎ 2 2 4 ℎ K2 ∫ ℎ ) 12 ℎ K2 ⌊ < ℎ 2 ℎ 2 ⌋ ℎ K2 . 1 . ℎ 2 4 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-
E
5e(#= 2 2ℎ 2ℎ( 2
0 1 K2 ( 2 . ℎ 2 E) !a*+a) (ea) es . P D#n+e= !#e,i!iente +e +es!a(a +e) ve(te+e(#
<.4 TUBO DE ENTURI Un t*%# +e ent*(i es *n +is'#sitiv# ini!ia)$ente +ise/a+# 'a(a $e+i( )a ve)#!i+a+ +e *n ,)*i+# a'(#ve!3an+# e) e,e!t# ent*(i. ?in e$%a(# a)*n#s se *ti)i:an 'a(a a!e)e(a( )a ve)#!i+a+ +e *n ,)*i+# #%)in+#)e a at(avesa( *n t*%# est(e!3# en ,#($a +e !#n#. Est#s $#+e)#s se *ti)i:an en n*$e(#s#s +is'#sitiv#s en )#s 6*e )a ve)#!i+a+ +e *n ,)*i+# es i$'#(tante !#nstit*en )a %ase +e a'a(at#s !#$# e) !a(%*(a+#(. La a')i!a!i"n !)si!a +e $e+i+a +e ve)#!i+a+ +e *n ,)*i+# !#nsiste en *n t*%# ,#($a+# '#( +#s se!!i#nes !"ni!as *ni+as '#( *n t*%# est(e!3# en e) 6*e e) ,)*i+# se +es')a:a !#nse!*ente$ente a $a#( ve)#!i+a+. La '(esi"n en e) t*%# ent*(i '*e+e $e+i(se '#( *n t*%# ve(ti!a) en ,#($a +e U !#ne!tan+# )a (ei"n an!3a )a !ana)i:a!i"n est(e!3a. La +i,e(en!ia +e a)t*(as +e) )76*i+# en e) t*%# en U 'e($ite $e+i( )a '(esi"n en a$%#s '*nt#s !#nse!*ente$ente )a ve)#!i+a+. C*an+# se *ti)i:a *n t*%# +e ent*(i 3a 6*e tene( en !*enta *n ,en"$en# 6*e se +en#$ina !avita!i"n.
Fi*(a N;<= T*%# +e ent*(i. Este ,en"$en# #!*((e si )a '(esi"n en a)*na se!!i"n +e) t*%# es $en#( 6*e )a '(esi"n +e va'#( +e) ,)*i+#. 5a(a este ti'# 'a(ti!*)a( +e t*%# e) (ies# +e !avita!i"n se en!*ent(a en )a a(anta +e) $is$# a 6*e a6*7 a) se( $7ni$a e) (ea $9i$a )a ve)#!i+a+ )a '(esi"n es )a $en#( 6*e se '*e+e en!#nt(a( en e) t*%#. C*an+# #!*((e )a !avita!i"n se ene(an %*(%*&as )#!a)$ente 6*e se t(as)a+an a )# )a(# +e) t*%#. ?i estas %*(%*&as ))ean a :#nas +e '(esi"n $s e)eva+a '*e+en !#)a'sa( '(#+*!ien+# as7 'i!#s +e '(esi"n )#!a) !#n e) (ies# '#ten!ia) +e +a/a( )a 'a(e+ +e) t*%#.
LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
F*n!i#na$ient# +e *n T*%# +e ent*(i En e) T*%# +e ent*(i e) ,)*&# +es+e )a t*%e(7a '(in!i'a) en )a se!!i"n 1 se 3a!e a!e)e(a( a t(av8s +e )a se!!i"n an#sta ))a$a+a a(anta +#n+e +is$in*e )a '(esi"n +e) ,)*i+#. Des'*8s se e9'an+e e) ,)*&# a t(av8s +e )a '#(!i"n +ive(ente a) $is$# +i$et(# 6*e )a t*%e(7a '(in!i'a). En )a 'a(e+ +e )a t*%e(7a en )a se!!i"n 1 en )a 'a(e+ +e )a a(anta a )a !*a) ))a$a(e$#s se!!i"n 2 se en!*ent(an *%i!a+#s (a$i,i!a+#(es +e '(esi"n ve( ,i*(a 2.2. Est#s (a$i,i!a+#(es +e '(esi"n se en!*ent(an *ni+#s a )#s +#s )a+#s +e *n $an"$et(# +i,e(en!ia) +e ta) ,#($a 6*e )a +e,)e9i"n 3 es *na in+i!a!i"n +e )a +i,e(en!ia +e '(esi"n 1 2 . 5#( s*'*est# '*e+en *ti)i:a(se #t(#s ti'#s +e $e+i+#(es +e '(esi"n +i,e(en!ia). La e!*a!i"n +e )a ene(7a )a e!*a!i"n +e !#ntin*i+a+ '*e+en *ti)i:a(se 'a(a +e(iva( )a (e)a!i"n a t(av8s +e )a !*a) '#+e$#s !a)!*)a( )a ve)#!i+a+ +e) ,)*&#. Uti)i:an+# )as se!!i#nes 1 2 '#+e$#s es!(i%i( )as si*ientes e!*a!i#nes= 1 1 2 2 2 2
H 1 H
2
ℎ1
H 2 H
2 Q
1 1 2 2 0 Estas e!*a!i#nes s#n v)i+as s#)a$ente 'a(a ,)*i+#s in!#$'(ensi%)es en e) !as# +e )#s )76*i+#s. 5a(a e) ,)*&# +e ases +e%e$#s +a( es'e!ia) aten!i"n a )a va(ia!i"n +e) 'es# es'e!7,i!# J !#n )a '(esi"n. La (e+*!!i"n a)e%(ai!a +e )as e!*a!i#nes Q 0 es !#$# si*e= 2 2 1 2 ! 1 ! 2 H (1 2 ℎ 1
2
2 2 1 2 2
!1 !2
H ( 1 2 ℎ 1 S
2 5e(# 1 2 2 2 2 '#( !#nsi*iente tene$#s= 1 2 2 !1 ! 2 2 2 1 S 2 1
2 K
H ( 1 2 ℎ 1 S
! −!
2 1 2H( 1 − 2 ℎ 1 S 2
1 2 1 ?e '*e+en ))eva( a !a%# +#s si$')i,i!a!i#nes en este $#$ent#. 5(i$e(# )a +i,e(en!ia +e e)eva!i"n ( 1 2 es $* 'e6*e/a a*n !*an+# e) $e+i+#( se en!*ent(e insta)a+# en ,#($a ve(ti!a). 5#( )# tant# se +es'(e!ia este t8($in#. ?e*n+# e) t8($in# ℎ 1 es )a '8(+i+a +e )a ene(7a +e) ,)*i+# !#n,#($e este !#((e +e )a se!!i"n 1 a )a se!!i"n 2. E) va)#( ℎ 1 +e%e +ete($ina(se en ,#($a e9'e(i$enta). 5e(# es $s !#nveniente $#+i,i!a( )a e!*a!i"n e)i$inan+# ℎ 1 e int(#+*!ien+# *n !#e,i!iente +e +es!a(a Cv=
2 K
! −! 2 1 2 2
1 1 2 1
P LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM 412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
La e!*a!i"n 1 '*e+e *ti)i:a(se 'a(a !a)!*)a( )a ve)#!i+a+ +e ,)*&# en )a a(anta +e) $e+i+#(. ?in e$%a(# *s*a)$ente se +esea !a)!*)a( )a ve)#!i+a+ +e ,)*&# +e) v#)*$en. 5*est# 6*e 2 2 tene$#s=
2 K
! −! 2 1 2 2 2
11 1 1 E) va)#( +e) !#e,i!iente +e'en+e +e) n$e(# +e Ren#)+s +e) ,)*&# +e )a e#$et(7a (ea) +e) $e+i+#(. La ,i*(a 2.< $*est(a *na !*(va t7'i!a +e ve(s*s n$e(# +e Ren#)+s en )a t*%e(7a '(in!i'a).
Fi*(a N;4= C#e,i!iente +e +es!a(a vs. Ren#)+s. F*ente= R#%e(t M#tt <. 5LACA ORIFICIO C*an+# +i!3a ')a!a se !#)#!a en ,#($a !#n!8nt(i!a +ent(# +e *na t*%e(7a esta '(#v#!a 6*e e) ,)*&# se !#nt(aia +e (e'ente !#n,#($e se a'(#9i$a a) #(i,i!i# +es'*8s se e9'an+e +e (e'ente a) +i$et(# t#ta) +e )a t*%e(7a. La !#((iente 6*e ,)*e a t(av8s +e) #(i,i!i# ,#($a *na vena !#nt(a!ta )a ('i+a ve)#!i+a+ +e) ,)*&# (es*)ta en *na +is$in*!i"n +e '(esi"n 3a!ia a%a&# +es+e e) #(i,i!i#. E) va)#( (ea) +e) !#e,i!iente +e +es!a(a +e'en+e +e )a *%i!a!i"n +e )as (a$i,i!a!i#nes +e '(esi"n i*a)$ente es a,e!ta+# '#( )as va(ia!i#nes en )a e#$et(7a +e )a #(i))a +e) #(i,i!i#. E) va)#( +e es $*!3# $s %a&# 6*e e) +e) T*%# ent*(i # )a %#6*i))a +e ,)*&# '*est# 6*e e) ,)*i+# se ,*e(:a a (ea)i:a( *na !#nt(a!!i"n (e'entina se*i+a +e *na e9'ansi"n (e'entina.
Q LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-E
Fi*(a N;= Ti'#s +e ')a!a #(i,i!i#. La !#n!8nt(i!a si(ve 'a(a )76*i+#s )a e9!8nt(i!a 'a(a )#s ases +#n+e )#s !a$%i#s +e '(esi"n i$')i!an !#n+ensa!i"n !*an+# )#s ,)*i+#s !#ntienen *n a)t# '#(!enta&e +e ases +is*e)t#s. La (an venta&a +e )a ')a!a +e #(i,i!i# en !#$'a(a!i"n !#n )#s #t(#s e)e$ent#s '(i$a(i#s +e $e+i!i"n es 6*e +e%i+# a )a 'e6*e/a !anti+a+ +e $ate(ia) a) tie$'# (e)ativa$ente !#(t# +e $a6*ina+# 6*e se (e6*ie(e en s* $an*,a!t*(a s* !#st# ))ea a se( !#$'a(ativa$ente %a&# a'a(te +e 6*e es ,!i)$ente (e'(#+*!i%)e ,!i) +e insta)a( +es$#nta( +e 6*e se !#nsi*e !#n e))a *n a)t# (a+# +e e9a!tit*+. A+e$s 6*e n# (etiene $*!3as 'a(t7!*)as s*s'en+i+as en e) ,)*i+# +ent(# +e) #(i,i!i#. E) *s# +e )a ')a!a +e #(i,i!i# es ina+e!*a+# en )a $e+i!i"n +e ,)*i+#s !#n s")i+#s en s*s'ensi"n '*es estas 'a(t7!*)as se '*e+en a!*$*)a( en )a ent(a+a +e )a ')a!a. e) !#$'#(ta$ient# en s* *s# !#n ,)*i+#s vis!#s#s es e((ti!# '*es )a ')a!a se !a)!*)a 'a(a *na te$'e(at*(a *na vis!#si+a+ +a+a '(#+*!e )as $a#(es '8(+i+as +e '(esi"n en !#$'a(a!i"n !#n )#s #t(#s e)e$ent#s '(i$a(i#s.
0 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-E
4. IN?TRUMENTO? DE LABORATORIO 1. LIMNIMETRO ,i*(a N;P ERTEDERO ,i*(a N;Q
Fi*(a N;P
Fi*(a N;Q
2. MANOMETRO DE MERCURIO ,i*(a N;0 MEDIDOR DE CAUDAL REAL ,i*(a N;
Fi*(a N;0 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
Fi*(a N;
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-E
<. 5LACA CON ORIFICIO Fi*(a N;1 TUBO DE ENTURI Fi*(a N;11 BANCO DE TUBERIA? Fi*(a N;12 REGLA MILIMETRADA Fi*(a N;1<
Fi*(a N;1
Fi*(a N;11
Fi*(a N;12
Fi*(a N;1<
1 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
412-E
. 5ROCEDIMIENTO EV5ERIMENTAL i.
EV5ERIENCIA EN EL ERTEDERO
1. ?e en!ien+en )as %#$%as 2. ?e a%(en )as ))aves s#)tan+# *n !3#((# +e a*a 6*e 3a!e i(a( )a t*(%ina 5e)t#n. <. La +es!a(a +e a*a )*e# +e i(a( )a t*(%ina va a 'a(a( a *n tan6*e. 5a(a $e+i( e) !a*+a) +e a*a se *ti)i:a *n ve(te+e(#. 5(i$e(# e) a*a sa)ien+# +e )a t*(%ina !ae a *n '(i$e( tan6*e. E) a*a !ae +e este tan6*e a *n se*n+# tan6*e $s %a&#. E) a*a !ae '#( *n ve(te+e(# en ,#($a +e . La a)t*(a +e) nive) +e a*a es !*anti,i!a+a 'a(a !in!# $e+i+as +i,e(entes en e) )i$ni$et(#. ii.
EV5ERIENCIA EN EL TUBO DE ENTURI
1. A!tiva( )as %#$%as +e a*a. 2. e(i,i!a( si e9iste *na 'e6*e/a !anti+a+ +e a*a en e) t*%# antes +e a%(i( )a ))ave +e a*a si e9istie(a se +e%e( $e+i( )a !anti+a+ +e a*a e9istente. <. A%(i( )a ))ave +e a*a an#ta( )a +i,e(en!ia +e a)t*(as en )#s nive)es +e )as +#s !#)*$nas +e $e(!*(i# $an"$et(# 'a(a < $e+i+as !#n +i,e(ente !a*+a). 4. 5a(a $e+i( e) !a*+a) se *ti)i:a e) tan6*e +e a*a. E) !*a) tiene +#s $e+i+#(es +e v#)*$en 6*e estn en )as *ni+a+es +e a)#nes GAL )it(#s L. . La $e+i!i"n +e) !a*+a) se 3a!e !#n )as ))aves +e) tan6*e !e((a+a. T#$an+# !#$# %ase 1 L !a)!*)an+# en tie$'# !#n e) !(#n#$et(# 'a(a )#s +i,e(entes '*nt#s se 3a))a( e) !a*+a) (ea). iii.
EV5ERIENCIA EN LA 5LACA CON ORIFICIO
1. A!tiva( )as %#$%as 2. De )a $is$a $ane(a 6*e 'a(a ent*(i se ve(i,i!an 6*e n# e9istan !anti+a+es +e a*a en e) t*%# si e9istie(an se !*anti,i!an 'a(a !#((ei( '#si%)es e((#(es. <. ?e a%(e )a ))ave +e a*a se an#tan )as +i,e(entes a)t*(as en )#s nive)es +e $e(!*(i# 'a(a < $e+i+as. 4. La $e+i!i"n +e) !a*+a) se 3a!e +e )a $is$a $ane(a 6*e !#n )a e9'e(ien!ia +e ent*(i +e i*a) ,#($a 'a(a < !a*+a)es +i,e(entes. . C*an+# se ini!ie !a+a $e+i!i"n +e) !a*+a) se !ie((a )a ))ave +e) tan6*e. L*e# se a%(e )a ))ave +e +es!a(a 'a(a '(#se*i( !#n )as $e+i!i#nes.
11 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM 412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
P. CÁLCULO? RE?ULTADO? ?e $#st(a( en +eta))e )#s !)!*)#s (es*)ta+#s +e +#s e9'e(ien!ias e) !#e,i!iente +e +es!a(a C+ +e) ve(te+e(# J 'a(te e9te(na +e )a t*(%ina 5e)t"nW e) !#e,i!iente +e +es!a(a +e) %an!# +e t*%e(7as. P.1 C#e,i!iente +e +es!a(a C+ +e) ve(te+e(# J 'a(te e9te(na +e )a t*(%ina 5e)t"n C#nsiste en t#$a( 4 '*nt#s +e a)t*(a +e !#)*$na +e a*a a $e+i+a 6*e se (a+a )a v)v*)a +e) ine!t#(. En )a ta%)a N;1 se $*est(a )#s +at#s +e !*at(# )e!t*(as +istintas $e+i+a +e )a va(ia!i"n +e) $an"$et(#.
5(esi"n N;
t
Li$ni$et(#
X +es')a
Yt
$!a
$
$
$Z<s
Yt
$an"$et(# 5*nt#s
)s
)%,'*)Z2 .2 1 0 .P< .P .
# $< % K2 % % tan % ℎ 2 S 1 2 & 0
1
L#s +at#s se #%ten+(n +e )a ta%)a N;1 '#( e&e$')#=
' **= # ; .P
ℎ .
.01($+& Z2
$<
) .0 s s
De )a $is$a ,#($a se '(#!e+e( en 3a))a( )#s +e$s !a*+a)es te"(i!#s.
12 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
MECÁNICA I
LABORATORIO DE INGENIERÍA
B. C)!*)# +e) !a*+a) (ea) Este es e) !a*+a) en )a !*a) se *sa( 'a(a !)!*)#s '#ste(i#(esW +e'en+e +e) !)!*)# te"(i!# Yt e) !#e,i!iente +e +es!a(a C+.
#
0
$< Y ( C+ % Y t 2
* %
% K2 % % , % ℎ 2 S 1
&
2
Re+*!ien+# )a e9'(esi"n 2= Y ( C+ % 2.
\
<
A 'a(ti( +e )a e9'(esi"n < se ten+( 6*e #%tene( e) va)#( +e C+ e9'e(i$enta) en ,*n!i"n a )a !#n+i!i"n +e) )a%#(at#(i# e inst(*$ent#s. 5a(a e))# se ten+( 6*e (e!*((i( a )#s +at#s #%teni+#s e9'e(i$enta)$ente +e) in,#($e +e )a%#(at#(i# N;2= $e+i!i"n +e '#ten!ia.
5(esi"n N;
Yt
Li$ni$et(# X +es')a
Y( $an#$et(# t $!a '*nt#s
$Z<s $Z<s
-
.< .1<
$ )%,'*)Z2 -
-
$ .P
1
1
Q.<<1Q
.1<
2
2
14.PP<
.1P<
<
<
21.
.1P0
4
4
20.1<2Q
.1P4
.P2 .
.10
. .
.14
.02 .40 Ta%)a N;2= T#$a +e 4 )e!t*(as +istintas +e)
$an"$et(# Dat#s +e) in,#($e N;2 A) #%tene( )a ta%)a N;2 se '(#!e+e( en e9t(ae( )#s si*ientes +at#s]= @ @
Des')a:a$ient# +e) )i$ni$et(# $. E) !a*+a) (ea) Y(.
1< Dat#s]= ?e *sa( )#s t(es '(i$e(#s va)#(es +e !#)#( (#&# ta) !#$# $*est(aN;<= LABORATORIO )a ta%)a N;2. DE FLU>O
MEDICIÓN
UNI-FIM MN-412-E
MECÁNICA I
LABORATORIO DE INGENIERÍA
C#n est#s +at#s se a')i!a( te#(7a +e $8t#+#s n*$8(i!#s '#( $e+i# +e) '#)in#$i# +e inte('#)a!i"n +e La(ane. 93 Y( 9 .< .
5#)in#$i# +e 9 91 % 9 92 9 9 9 % 9 91 52 9 % ,9 H %, 4 9 91 % 9 92 91 92 9 % 92 91 92
Ree$')a:an+# en 4= 3 .1< % 3 .10 3 .< % 3 .10 3 .< % 3 .1< 52 3 % .
?e*i+a$ente se i*a)an )as e9'(esi#nes < .0 % 32 .400 % 3 H .1< P Y(3 52 3 .0 % 32 .400 % 3 H .1< C+ % 2.
C+ .<
X
N; $an#$et(# +es')a O%se(van+# en )a ta%)a N;1 )#s '*nt#s
4
$ .Q
4
1.2
.Q4
Ta%)a N;<= E9t(a!t# +e )a ta%)a N;1. 14 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
Ree$')a:an+# !a+a va)#( +e 3 '#( se'a(a+# se #%ten+(= .0 % -. -./2 .400 % - . -./ H .1< C+1 2.
Q
.0 % -. -/02 .400 % - . -/0 H .1< C+2
2.
C+2 .002
0
Las +#s e9'(esi#nes Q 0 6*e se $*est(an (es*)tan inte(va)#s +e) C+ sien+# a'(#9i$a!i#nes '#( )a +e(e!3a e i:6*ie(+a. C+2 _ C+ _ C+1 .002 _ C+ _ .P C+ .< e9a!t# ?e #%se(va 6*e 'a(a '#+e( ))ea( a) va)#( se ten+( 6*e 3a!e( *n n*ev# a&*ste 'e(# +ent(# +e) inte(va)# +a+# P.2 C#e,i!iente +e +es!a(a +e) %an!# +e t*%e(7as C#nsiste en t#$a( < +at#s va(ian+# e) !a*+a) +e !a+a t*%e(7a *na in,e(i#( en )a !*a) se en!*ent(a *na ')a!a #(i,i!i# !#n!8nt(i!a inte(na a) t*%#W *na s*'e(i#( en )a se en!*ent(a *n t*%# +e ent*(i. Est#s +#s +is'#sitiv#s ,#($an 'a(te *n siste$a +e $e+i!i"n en !a$%i# +e '(esi"n. P.2.1 5)a!a #(i,i!i# En )a ta%)a N;4 se $*est(a )#s +at#s t(es )e!t*(as +istintas $e+i+a +e )a va(ia!i"n +e) $an"$et(# +e $e(!*(i# en U. N; '*nt#s 1 2 <
X3 !$ 2.1 .4 Q.P
X3 #)*$en Tie$'# Y(ea) Y(ea) $ L s )s $Z<s .21 1 1 .2P< .< .4 1 11 .1 .1 .QP 1 0 1.2 .12 Ta%)a N;4= T#$a +e < )e!t*(as +istintas +e) $an"$et(# +e $e(!*(i# en U ?e '(#!e+e( en +es!(i%i( )#s s7$%#)#s !#nn#ta!i#nes 6*e $*est(a )a ta%)a N;4= X3= Di,e(en!ia +e a)t*(a ent(e )as s*'e(,i!ies +e) $e(!*(i#. Tie$'# (1 = Es )a $e+i+a en )a !*a) *na !#)*$na +e a*a se ))ena !#nstante$ente a *n v#)*$en +e 1L. Y(= Ca*+a) (ea) se #%tiene a 'a(ti( +e) v#)*$en 1L e) tie$'# va(ia%)e.
1 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
L#s +at#s se #%ten+(n +e )a ta%)a N;4 '#( e&e$')#=
*
*1
1 1
.2P
3
De )a $is$a ,#($a se '(#!e+e( en 3a))a( )#s +e$s !a*+a)es (ea)es. Des'*8s +e #%tene( t#+#s )#s !a*+a)es (ea)es se '(#!e+e a !a)!*)a( )a ve)#!i+a+ +e sa)i+a +e) ,)*i+# v2. 5a(a e))# se a')i!a( t(es (est(i!!i#nes= @ A')i!a( )a e!*a!i"n +e Be(n#*))i ent(e )#s '*nt#s +e 1 2. @ Usa( )a e!*a!i"n +e !#ntin*i+a+ '#( se( *n ,)*i+# in!#$'(esi%)e ent(e )#s '*nt#s +e 1 2. @ An)isis en e) $an"$et(# +e $e(!*(i# ent(e )#s '*nt#s A B.
2
Fi*(a N;14= Es6*e$a +e )a insta)a!i"n +e) #(i,i!i# (e'(#+*!i+# !#n A*t#!a+. F*ente= Me!ni!a +e ,)*i+#s R#%e(t M#tt '. 40<. ?e #%ten+( )a si*iente e9'(esi"n $ate$ti!a P (e+*!i+a a'a(te +e e))# se !#n+i!i#nan +at#s. 245 26 245 7 1<4 % Q % 2 % % % (7 1 7 726 26 P $< $< 2 8 9 4 0.1 % 14 % , 1 24 :26 91
&
is!#si+a+ +in$i!a= `2O 726 % 2 % 9" 2 : 2 N;+e Ren#)+s
∶
Re2
1P LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
Dia. E9te. Dia. Inte(. Dia. Inte(.
Yte"(i!# v2 $s
Re2 +e) t*%# De) t*%# De %(i+a !$ !$ !$ 2<<.1P <.0 <.1Q 1. 0<4<.4< Ta%)a N;= Di$ensi"n (a+ia) +e) t*%# 0<.<
C+
2.44
$Z<s .Q .QP0
<.2
.112 .01
4.P
.1<< .44
Ta%)a N;P= C)!*)# +e ve)#!i+a+ !#e,i!iente +e +es!a(aW en )a sa)i+a +e )a ')a!a +e #(i,i!i#. ?e (ee$')a:a )#s +at#s en )a e9'(esi"n P *san+# !#$# +at#s )a ta%)a N;4 N;. ?e #%ten+( )#s (es*)ta+#s +e v2 ta) !#$# $*est(a )a ta%)a N;P. 5#( e&e$')#= 1<4 2 % .01 % .21 % Q 1 $ 2 ; 4 2.441 1. s 1 <.1Q4
2
2.441 % < % .12 .P$Z<s 4
L*e# !*an+# se tiene )#s +#s !a*+a)es Yt Y( se '(#!e+e a !a)!*)a( e) C+2=
*
2 Y( se #%tiene +e )a ta%)a N;4. 2
2
.QP01 .P
726 % 2 % 9" :2
.<
2
Q % 2.441 % .1 0.1 % 14
2<<.1P1
De )a $is$a ,#($a se '(#!e+e( en 3a))a( )as +e$s ve)#!i+a+es !#e,i!iente +e +es!a(a e) n$e(# +e Ren#)+s. A) tene( )ist# )#s C+ )#s Ren#)+s se '(#!e+e( a #%tene( e) '(#$e+i#.
!*$" !*$"
.QP0 H .01 H .44 .042 < 2<<.1P H 0<4<.4< H 0<.< Q01.0Q <
A) #%se(va( )#s (es*)ta+#s !#$'a(a( !#n )a (,i!a N;1 'a(te in,e(i#( se $*est(a +e ,#($a evi+ente 6*e e) C+'(#$e es e(("ne#W ent#n!es 'a(a '#+e( *%i!a(n#s en )a (,i!a se t#$a( !#$# '*nt# +e 'a(ti+a e) n$e(# +e Ren#)+s !#((e!t#. a 'a(te
ta$%i8n )a (,i!a (e)a!i#na !#((e!t#
.P. C#n est#s +#s 'a($et(#s se *%i!a( e)
9
C+.P1 a'(#9.
1Q LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM 412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
?e #%se(va 6*e 'a(a *n N;Ren#)+s4 -- e) ,)*&# es t*(%*)ent#. 5e(# s#)# en )a 'a(te !e(!ana a) #(i,i!i# a 6*e +es'*8s e))# (e(esa( a s* esta+# )a$ina( a $e+i+a 6*e +is$in*e )a ve)#!i+a+ se t#(ne !#nstante.
G(a,i!# N;1= C#e,i!iente +e +es!a(a vs. n$e(# +e Ren#)+s. F*ente= A?ME Resea(!3 C#$$itte #n F)*i+ Mete(s. 1. F)*i+ Mete(s= T3ei( T3e#( an+ A')i!ati#n b e+. N*eva #(c= A$e(i!an ?#!iet #, Me!3ani!a) Eninee(s. '.140. P.2.2 T*%# +e ent*(i En )a ta%)a N;Q se $*est(a )#s +at#s t(es )e!t*(as +istintas $e+i+a +e )a va(ia!i"n +e) $an"$et(# +e $e(!*(i# en U. N; '*nt#s 1 2 <
X3 X3 #)*$en Tie$'# Y(ea) Y(ea) !$ $ L s )s $Z<s 1.0 .10 1 2Q .
*
*1
1 2Q
.
3
De )a $is$a ,#($a se '(#!e+e( en 3a))a( )#s +e$s !a*+a)es (ea)es. 10 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM MN-412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
Des'*8s +e #%tene( t#+#s )#s !a*+a)es (ea)es se '(#!e+e a !a)!*)a( )a ve)#!i+a+ +e sa)i+a +e) ,)*i+# v2. 5a(a e))# se a')i!a( t(es (est(i!!i#nes= @ A')i!a( )a e!*a!i"n +e Be(n#*))i ent(e )#s '*nt#s +e 1 2. @ Usa( )a e!*a!i"n +e !#ntin*i+a+ '#( se( *n ,)*i+# in!#$'(esi%)e ent(e )#s '*nt#s +e 1 2. @ An)isis en e) $an"$et(# +e $e(!*(i# ent(e )#s '*nt#s A B.
2
Fi*(a N;1= Es6*e$a +e )a insta)a!i"n +e) #(i,i!i# (e'(#+*!i+# !#n A*t#!a+. F*ente= Me!ni!a +e ,)*i+#s R#%e(t M#tt '. 4QQ. ?e #%ten+( )a si*iente e9'(esi"n $ate$ti!a P (e+*!i+a a'a(te +e e))# se !#n+i!i#nan +at#s. 245 26 245 7 1<4 % Q % 2 % % % 1 7 726 726 P $< $< 2 8 9 4 0.1 % 14 % , 1 24 :26 91
&
is!#si+a+ +in$i!a= `2O 726 % 2 % 9" 2 : 2 N;+e Ren#)+s
∶
Re2
Yte"(i!# v2 $s
Re2
C+ $Z<s
Dia.
Dia.
Dia. E9te. P<.
2.0
.P0
.44
4.2
.1
.P24
Inte(.ent( Inte(.sa)i+a +e) t*%#
0244P.< +e) ,)*&# !$ 121Q2<.P
+e) ,)*&# P.20
.14Q
.PQP
$ $ <.P .2 .1Q< Ta%)a N;= C)!*)# +e ve)#!i+a+ !#e,i!iente Ta%)a N;0= Di$ensi"n (a+ia) +e) t*%# +e +es!a(aW en )a sa)i+a +e )a ')a!a +e #(i,i!i#. 1 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM 412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
?e (ee$')a:a )#s +at#s en )a e9'(esi"n P *san+# !#$# +at#s )a ta%)a N;Q N;0. ?e #%ten+( )#s (es*)ta+#s +e v2 ta) !#$# $*est(a )a ta%)a N;. 5#( e&e$')#= 1<4 2 % .01 % .10 % Q 1 $ 2 ; 4 2.0< .1Q< s 1 .24
2
2.0< % < % .1Q<2 .P0$Z<s 4
L*e# !*an+# se tiene )#s +#s !a*+a)es Yt Y( se '(#!e+e a !a)!*)a( e) C+2=
2
*
Y( se #%tiene +e )a ta%)a N;Q.
2
2
.
726 % 2 % 9" :2
2
Q % 2.0< % .1Q< 0.1 % 14
P<.
De )a $is$a ,#($a se '(#!e+e( en 3a))a( )as +e$s ve)#!i+a+es !#e,i!iente +e +es!a(a e) n$e(# +e Ren#)+s. A) tene( )ist# )#s C+ )#s Ren#)+s se '(#!e+e( a #%tene( e) '(#$e+i#.
!*$" !*$"
.44 H .P24 H .PQP .P14 < P<. H 0244P.< H 121Q2<.P 0PQ24.Q2 <
?e #%se(va 6*e 'a(a *n N;Ren#)+s4 -- e) ,)*&# es t*(%*)ent#. 5e(# s#)# en )a 'a(te !e(!ana a) #(i,i!i# a 6*e +es'*8s e))# (e(esa( a s* esta+# )a$ina( a $e+i+a 6*e +is$in*e )a ve)#!i+a+ se t#(ne !#nstante.
2 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM 412-E
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-
Q. OB?ERACIONE? @ ,*a
A) (ea)i:a( )a e9'e(ien!ia +e $e+i+#( +e ')a!a +e #(i,i!i# se #%se(va 6*e 3a
+e) ,)*i+# '(#v#!an+# va(ia!i"n en )a '(esi"n. @ N# se tiene *na %*ena '(e!isi"n a) t#$a( )#s tie$'#s a 6*e se '(#+*!en e((#(es '#( 'a(te +e) *s*a(i#.
0. CONCLU?IONE? @ E) ,)*&# v#)*$8t(i!# (ea) e) ,)*&# v#)*$8t(i!# te"(i!# se a'(#9i$an a *na e!*a!i"n )inea). @ A) a')i!a( Be(n#*))i n# se !#nsi+e(a )as '8(+i+as #(iina+as '#( )as t*%e(7as. @ E) t*%# +e 5it#t a) i*a) 6*e e) t*%# ent*(i )a ')a!a !#n #(i,i!i# se '*e+en *sa( 'a(a $e+i( ,)*&#s (an+es es +e!i( !#n (an ve)#!i+a+. @ E) !a*+a) (ea) es $en#( 6*e e) !a*+a) te"(i!# a 6*e 'a(a e) !a*+a) te"(i!# *sa$#s )a e!*a!i"n +e Be(n#*))i esta e!*a!i"n sin !#nsi+e(a( )as 'e(+i+as '#( vis!#si+a+ est# ene(a *na !ie(ta +i,e(en!ia 6*e se !#$'(#%" en e) e9'e(i$ent# @ Asi$is$# se !#n!)*e 6*e e) !#e,i!iente +e +es!a(a +e) ve(te+e(# va(ia en .002 .P '. 1.
. RECOMENDACIONE? @ +e%e
A) 3a!e( )a $e+i!i"n +e) tie$'# en e) $e+i+#( +e !a*+a) (ea) e) est*+iante se( $* '(e!is# a) ini!ia( e) !#nte# a 6*e est# '*e+e a((ast(a( e((#(es en
)a
e9'e(ien!ia.
21 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
UNI-FIM
LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I
MN-412-E
BIBLIOGRAFÍA @ M#tt R. 21<. Me!ni!a +e ,)*i+#s. M89i!#= 5ea(s#n E+*!a!i"n. @ ?t(eete( .d )ie B.d Be+,#(+ 2. Me!ni!a +e ,)*i+#s. C#)#$%ia= M!G(af-i)) Inte(a$e(i!ana ?.A. @ ?i,*entes >. 21. F)*&# inte(n# in!#$'(esi%)e a t(av8s +e t*%e(7as. 5e(= CO?AN @ ?AME? I 1. La $e!ni!a +e )#s ,)*i+#sg. E+. M!G(af i))
22 LABORATORIO N;<= MEDICIÓN DE FLU>O
