INFORME N°1- PRÁCTICA DE LABORATORIO CHIMENEA DE EQUILIBRIO.
YENY ANDREA SANTAMARÍA DUEÑAS CÓDIGO: 5500115
DOCENTE: FELIPE LEAL
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL CAJICÁ-CAMPUS SEPTIEMBRE 2015
OBJETIVO GENERAL: E!"#$%& '% (%&%(!)&*!$(% + ),%'"%($. /$#&"'$(% #) ".% (/$).)% #) )"$'$3&$4 %&% (4.6$&%& '% )("%($4.) ") &)&)).!%. " 6".($4.%$).!4 /$#&"'$(47
MARCO TEÓRICO %8 Chim!"# $ %&i'i()i*: T%3$9. (4.4($#% (44 %').%&% 4 44 $)49!&$(47 C4.$!) ). ". ;&%. #)$!4 %3$)&!4 % '% %!6)&% (4.)(!%#4 % ".% !"3)&*%7 S) "% 43&) !4#4 ). %'!4 #) %;"% %&% )' (4.!&4' #) '4 !&%.$!4&$4 &4#"($#4 4& '% &);"'%($. #)' (%"#%' ). '% !"&3$.%< 4& !%.!4= " $$. 6".#%).!%' ) &)6')>%& '% 6'"(!"%($4.) #) &)$. &4,).$).!) #) '% !"&3$.%= &4!);$).#4 )' !?.)' #)' ;4') #) %&$)!)7 A#)= ) &)#"(). '% 43&)&)$4.) + ) $.(&)).!% '% %4&!$;"%($.7 Ilustración 1. himenea de equilibrio. - Tomada de pág 290 libro máquinas hidráulicas.
L% (/$).)% !%3$9. #)))@% ".% $$. #) &);"'%($.= ") ")#) %'%().%& 4 &44&($4.%& %;"% ("%.#4 ) .)()$!)7 E. '% $'"!&%($. 1 ) ")!&% ". )")% #) ".% $.!%'%($. (4. (/$).)% #) )"$'$3&$47 •
Chim!" $ %&i'i()i* +*m* #,)&+,&)" hi$)&'i+" : )' %.'$$ #) '% ,%&$%($. #) &)$. ) /%() 3%>4 '4 $;"$).!) "")!4: E' %;"% ) $.(4&)$3') + )' %!)&$%' #) 63&$(% #) '% (4.#"(($. .4 %#$!) #)64&%($.= ) #)($&= .4 )! #$)@%#4 %&% )%.#$&) 4 (4.!&%)&)7 E' $!)% #) (4.!&4' #) 6'">4 ). '% (4.#"(($. ) ".% ,',"'%= ("%'"$)&% ") )% " 4#%'$#%#7
Página 2 de 11
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
C*!#+&!+i"# $' /*'0 $ ")i,: Página 3 de 11
F%''% #) !"&3$.% + ,',"'%7 R"!"&% #) !"3)&*% B4'% #) %$&) ") &4#"(). (%,$!%($.7
o o o
c) Onda de presión Período de oscilación: indica el tiempo en el cual ocurre el efecto de sobrepresión en la conducción, su variación es de tipo senosoidal.
√
T =2 π
LF Ec .1 gfsenα
LL4.;$!"# #) '% (4.#"(($. ). FÁ&)% #) '% )(($. !&%.,)&%' #) '% (/$).)% #) )"$'$3&$4= H 6 Á&)% #) '% )(($. !&%.,)&%' #) '% (4.#"(($.= H Á.;"'4 #) $.('$.%($. #) '% (/$).)% ;G&%,)#%#= H
C')i$"$ $ '" *!$" a=
c
√
1
+
Ec .2
εD Ee
% ()')&$#%# #) '% 4.#% ). C,)'4($#%# #)' 4.$#4 ). )' %;"%= 1208 K#"'4 #) )'%!$($#%# #)' %;"%= 21000;(H8 D #$)!&4 $.!)&.4 #) '% (4.#"(($. ). )))4& #) '% (4.#"(($. ). E#"'4 #) )'%!$($#%# #)' %!)&$%' #) '% (4.#"(($.= %&% )' ("%' )' %!)&$%' #) '% !"3)&*% #)' 4.!%>) )&% PVC= (4. ". ,%'4& #) 2100;(H
C&"!$* *+&))! +"m(i*# ! '" #++i! ,)"!#2)#"' '" +')i$"$ 3 2'*+i$"$ 0)*m$i* # h"''" +*!: Ecuación 3 !.
Página ! de 11
#8 Tim0* +)4,i+* $ +i)) $ &!" 2'2&'": S$ )' !$)4 #) ($)&&) 4 %)&!"&% #) '% ,',"'% ) ).4& ") )!) ,%'4& ) #$() ") )' ($)&&) 4 %)&!"&% ) 3&"(%= ). (%4 (4.!&%&$4 ) /%3'% #) ". ($)&&) 4 %)&!"&% ').!% 4 ;&%#"%'7 μ=
•
2 L
a
Ec .5
Ci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f ∗∆ V ∗∆ t =− F ∗∆ Z Ec .6
L% (4'".% #) %;"% ∆ Z %(!?% (4. 43&)&)$. ). '% %% '*"$#% ") ) "),) % '4 '%&;4 #) '% (4.#"(($. &4#"($).#4 ". 6&).%#4 ). )''%= ) #)($& + / 4. #) ).!$#4 (4.!&%&$4< 4& !%.!4 %&% '% 6")&% ") 6&).% !).#& ,%'4& 4&: (Z −h ) L% 43&)&)$. ,%'#&: P=( Z −h ) f ") ) '% &)$!).($% ") 46&)() '% %% '*"$#% ") ($&("'% 4& '% !"3)&*%7 L% 6")&% 4")!% % '% %.!)&$4& )(($. ): A' $;"%'%& '% %.!)&$4&) )&)$4.):
∆ V =
γfl ∗∆ V g P= Ec .7 ∆ t g ∗( Z −h ) ∆ t Ec .8 L
P4& '4 !%.!4 )' ($)&&) 3&"(4 ) 43!$).) 4& )#$4 #): −∆ Z =
f ∗ ∆ V ∗∆t Ec .9 F
Página " de 11
A0),&)" ()+": %' %3&$& '% ,',"'% ) &4#"() ". #)().4 ). )' .$,)' #) '% %').%&%7 E' ,4'"). ),%("%#4 ) ")#) )&)%& (44 )' ;%!4 ). '% (4.#"(($. &))(!4 % '% ,)'4($#%# )#$% ). '% $%= ) #)($&: ∆ ∀ =∆ Z ∗ F Ec .10
∆ ∀ =q ∆ t −Vf ∆ t Ec .11
C4%&%.#4 '% %.!)&$4&) )("%($4.) ) 43!$).): ∆ Z =
( q− V ∗f )∗∆ t F
Ec . 12
MONTAJE 5 PROCEDIMIENTO E' 4.!%>) &)(4.4($#4 %' $.$($4 #) '% &(!$(% ) )' $;"$).!):
Ilustración 2. #onta$e práctica %o.1 &himenea de equilibrio.
A3&$& ;&%#"%').!) '% ,',"'% #) $.;&)4 /%!% 43!).)& ". ,4'"). #) .$,)' (4.!%.!) ). )' !%.") %'!4 + ".% (4.#$($. #) "$.$!&4 #) (%"#%' (4.!%.!)7
A' !).)& )' (%"#%' (4.!%.!) + )!%.#4 '% #4 ,',"'% #) ($)&&) &$#4 + &);"'%#4&% #) (%"#%'8 ()&&%#%= ) !$).) ". .$,)' )!!$(4 ). '% (/$).)% #) )"$'$3&$47 T4%& '% ')(!"&% #) .$,)' )!!$(4 NE87
Página ' de 11
P%&% '% !4% #) (%"#%') ) #)3) $.$($%& (4. )' #%!4 #) (%"#%' $4= 4& '4 !%.!4 ) #)3) %3&$& !4!%').!) '% ,',"'% &);"'%#4&% #) (%"#%'7
A3&$& '% ,',"'% #) ($)&&) &$#4 /%!% ") )' 6'">4 #)($).#% + ) ")#% 43)&,%& ". .$,)' #) 6'">4 )&%.).!)7 T4%& '% ')(!"&% #)
Z 0 = )"$,%').!) %
'% #$6)&).($% ).!&) Nivel estático ( NE )− Nivel e fl!"o #e$%anente .
C4.!$."%4 !4%.#4 '4 ,%'4&) #) Z%á& + t%á& #) '% $;"$).!) 64&%: %(($4.%.#4 '% ,',"'% #) ($)&&) &$#4 #) !%' 64&% ") %' 4).!4 #) ()&&%&'% ) !4) )' !$)4 t%á& 8 + '% %'!"&% Z%á& 8 /%!% ") )' 6'">4 '');") %' .$,)' $47 L4 ("%' ) &)%'$ 5 ,)() (4. (%#% (%"#%'7
P%&% )#$& )' (%"#%' ) ,)&$6$( ") )' !%.") %64&%#4& )!9 ). ". .$,)' 3%>4 #) %;"% + ()&&%4 '% ,',"'% #) %'$#% #)' !%.")= 3%>4 )' ("%' ) ).(4.!&%3% '% 3%'%.% )')(!&.$(% + ) ),$!%&4. )4 %#$($4.%') 43&) )''%7
L");4 ."),%).!) ) %3&) '% ,',"'% #) ($)&&) &$#4 43)&,%.#4 ") )' ,%'4& #) '% 3%'%.% %").!) ). ;= $).!&% ) '');% ".% )4 #) 0 ) !4 )' !$)4 ") !% ). '');%& % )) )47 S) &)$!$ &4()#$$).!4 (4. 5 (%"#%') #$6)&).!)7
TOMA DE DATO6 &()*(+ o cm/ ma cm/
t ma seg/ eso g/ Tiempo
Inicial inal Inicial
,1 13,00 146,50 146,70 146,60 11,00 11,00 10,00 4,15 34,15
,2 46,00 146,40 146,60 146,50 10,45 10,14 10,85 5,25 35,25
,3 17,50 146,40 146,40 146,60 11,36 11,78 10,98 5,50 35,50 0,00
,! 121,80 146,70 145,90 145,80 5,85 6,56 5,99 8,40 38,40
," 136,20 137,50 137,90 137,40 3,80 4,03 3,17 8,65 18,65
Página 4 de 11
s/ inal %i5el Estático
8,00 136,20
+ongitud m/ *iam6tro tuber7a cm/ *iam6tro chimenea cm/
5,58
11,74
9,41
32,19
174,97
4,84 12,36
ANÁLI6I6 DE RE6ULTADO6 17 C%'("'%& )' ,%'4& #) '4 (%"#%') 4& )#$4 #) '4 #%!4 43!).$#4 #) '% &(!$(%= )' ,%'4& #)' (4)6$($).!) #) 6&$(($. + )' ,%'4& #) C7 2 g Z 0 V '= ( = 2 < t < V 0
− ( ∗ * Z ❑ 1 ∗ *
− L ∗ * L ) = e ( 1 ∗ * 1
1
1
1
0
4
2
4
V"'*)# $ Q7V8, 9m8#; 1
2 3 ! 0,002555 0,003188 0,00093196 0,00375 37 1 6
" 5,71527E05
V"'*)# +*
1 2 3 ! "
0m/ 0,6139613 46 0,13 4,6785548 83 0,46 1,1434969 18 0,18 93,133718 81 1,22 27692,649 16 1,36
80ms/ 2,038218 14 1,388905 04 1,732810 32 0,506546 91 0,031063 89
( tuber7am: / 0,00184
V"'*)# $ C9m; & m/
8alor +m/ Página ; de 11
1 2 3 ! "
2,26492263 1 5,58 0,03684511 8alor 2 (1m:/ 0,65077333 5 0,00184 8alor -4,3678E-06 (!m:/ 0 0,01200
27 C%'("'%& )' ,%'4& #) Z%á& !)&$(4 + (4%&%&'4 (4. )' ,%'4& #) &(!$(4 43!).$#4 %&% (%#% (%"#%'7 C%'("'%& )' 4&().!%>) #) )&&4&7
Z%á&
Z%á& −Z − ( 1∗ *1 ❑
(¿¿ 0 )
L 1 ∗ *1 ¿ Q 1− e L1∗ * t!+e$,a ¿ 0 =Z%á& + ❑ ( 1 ∗ *chi%enea
1 2 3 ! "
ma prom Teór promm/ m
7 P%&% #$6)&).!) ,%'4&) #) %"$#4 0-10(8= (%'("'%& )' ,%'4& #) F8 + )'%34&%& ".% ("&,% F8 , %&% (%#% (%"#%' 43!).$#4 #) '% &(!$(%7 Z%á&− Z − ( 1∗ * 1
(¿¿ 0 )− 1
❑
F ( - )=¿
L 1 ∗ * 1 ¿ e L1∗ * t!+e$,a ❑
( 1 ∗ * chi%enea
má m/
,1 =>?
,2 =>?
,3 =>?
Q ¿
,! =>?
," =>? Página 9 de 11
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3
2,890E-06 6,634E-07 -1,539E-06 -3,718E-06 -5,873E-06 -8,004E-06 -1,011E-05 -1,220E-05 -1,426E-05 -1,630E-05 -1,831E-05 -2,031E-05 -2,228E-05 -2,423E-05
0,0861 0,0644 0,0445 0,0263 0,0094 -0,0060 -0,0203 -0,0333 -0,0454 -0,0564 -0,0666 -0,0759 -0,0845 -0,0925
0,0273 0,0116 -0,0038 -0,0189 -0,0337 -0,0482 -0,0624 -0,0763 -0,0900 -0,1033 -0,1164 -0,1292 -0,1418 -0,1541
6194913,433 1167267,414 219940,633 41441,982 7808,637 1471,323 277,224 52,228 9,8336 1,8454 0,3403 0,0567 0,0032 -0,0068
1,4
-2,617E-05
-0,0997
-0,1661
-0,0087
#¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! #¡NUM! 1,32E+129 -3,0898E05
&audales en @unción de -má0 =,n 3=-? 5s -má0? 1.500E-01 1.000E-01 5.000E-02 Q1 !"# 0.000E+00
,n 3=-? -5.000E-02
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
Q2 !"# Q3 !"#
-1.000E-01 -1.500E-01 -2.000E-01
- ma0 .m/
7 E'%34&%& ".% #) ('("'4 ). E()' %&% 43!).)& )' ,%'4& !)&$(4 #)' .$,)' #) '% (/$).)% + (4%&%&'4 (4. )' ,%'4& 43!).$#4 ). '% &(!$(%7 D)%&&4''%&'4 %&% )' (%4 #) ($)&&) 3&"(4 + %&% )' (%4 #) %)&!"&% 3&"(%7 a? Anda de presión er7odo de 12,7987 oscilaciónB Ts/ 52 &eleridad ondaB 331,597 ams/ 642
Página 10 de 11
b? Tiempo cr7tico de cierreB C s/
0,03365 525 &ierre brusco
&ierre brusco=-D?
(pertura brusca=D? 1 3,78168 0,46742 2 2,88539 0,35663
3 3,8834 6 4 0,38834 5 0,01321
0,48000 0,04800 0,00163
CONCLU6IONE6
E. '% &(!$(% #) '%34&%!4&$4 + (4. )' #)%&&4''4 %!)!$(4 )#$#4 ). '% ;"*% ) (4&).#) )' 6".($4.%$).!4 #) ".% (/$).)% #) )"$'$3&$4 4 %').%&% %&% (4.!&4'%& '% ).)&;*% ($.9!$(% ;).)&%#% ). )()4 % (%"% #) ($)&&) 3&"(4 #) ,',"'%7 L% )("%($4.) )')%#% ). )' %.)>4 #) #%!4= /%. ),$#).($%#4 %+4& )&&4& 4&().!"%' ). )' (%"#%' .?)&4 5= '4 ("%' ")#) #)3)&) % '4 (%3$4 *.$4 #) '4 .$,)') #) = ) #)($& )' ,%'4& #) '% %'!"&% )!!$(% + )' 0 4. "+ $$'%&)< ),$#).($.#4) ). '% !%3'% #)' .")&%' ). %.'$$ #) &)"'!%#47
BIBLIOGRAF>A 5 CIBERGRAF>A.
• •
•
SÁNCE D4$.;") U&3%.4 J)?= M"$.% $#&"'$(%= ESPAÑA= ED ECU7 1 $%&ad% de' ())*'id%.eia.ed./%(idai/aa)i/%e%en)eiag%*edeaie)eg %*edeaie)e.()&
G"*% #) '%34&%!4&$4 .?)&4 1 #) $#&"'$(% II= U.$,)&$#%# M$'$!%& N"),% G&%.%#%7
Página 11 de 11