LABORATORIO #5 LABORATORIO EQUIPO DE DESCARGA POR ORIFICIO VARIABLES EN ESTUDIO
Cd
= =
PRACTICA #5 : OBJETIVO: DETERMINAR
Coeficiente de
SEMANA #5 LOS
II
SEMESTRE 2013
COEFICIENTES
DE
VELOCIDAD,
CONTRACCIÓN CONTRACCI ÓN Y DESCARGA A TRAVES DE DIFERENTES ORIFICIOS.
descarga. Q = caudal (m³/s).
DESCRIPCION DEL EQUIPO
CC = coeficiente de contracción. V = velocidad del fluido. (m/s). d = diametro de la vena contracta.
Un tubo de pitot puede colocarse en cualquier punto de la vena fluyente para determinar su altura de carga total.
h = altura C v v =
Coeficiente
velocidad. g = gravedad.
El accesorio consta de un deposito cilíndrico transparente que se alimenta por la parte posterior, desde el banco FME00. El agua del deposito fluye a través de una boquilla intercambiable (se suministra un juego de 5 boquillas que representan orificios de distintas características), características), situado en el centro de la base. La vena liquida fluyente para directamente al depósito volumétrico del banco hidráulico.
de
Un dispositivo transversal, anexo al tubo de pitot, permite determinar el diámetro de la vena liquida fluyente. Se puede medir la altura del tubo pitot y la altura total a través del orificio, en un panel de dos tubos manométricos situados al lado del deposito.
PARTES DE EQUIPO PALABRAS CLAVES
1. Banco Hidráulico. PRACTICAS DE LABORATORIOS
2. Mangueras de conexión.
1.
3. Boquillas
1. Orificios
Determinación del coeficiente de gasto (Cd), coeficiente de contracción (Cc), coeficiente de velocidad (Cv), para la boquilla 1,2.
2.
Coeficiente de
2.
Velocidad.
Determinación del coeficiente de gasto (Cd), coeficiente de contracción (Cc), coeficiente de velocidad (Cv), para la boquilla 3,4.
3. Chorro. 4. Vena Contracta.
5. Régimen Variable
6. Régimen Permanente. 7.
Coeficiente de
Contracción
3.
Determinación del coeficiente de gasto (Cd), coeficiente de contracción (Cc), coeficiente de velocidad (Cv), para la boquilla 5.
Teoría Tomada del manual Edibon FME04, Equipo de Descarga por Orificio C/ Del Agua, 14. P.I San José de Valderas. 28918 LEGANES (Madrid) SPAIN. TIf +34-916199363 FAX: +34-916198647.
intercambiables. 4. Tobera de pared delgada
tipo Venturi. 5. Tobera de pared delgada
tipo diafragma. 6. Tobera de pared delgada
tipo coloidal. 7. Tobera de pared gruesa
tipo cilíndrica. 8. Tobera de pared gruesa
tipo Venturi.
DESARROLLO DE LA PRACTICA. OBJETIVO: 1. Poner de manifiesto y determinar las características del flujo de un liquido a través de un orificio. 2. Determinar los coeficientes de gasto (Cd), para un determinado valor constante de la altura de carga (h).
1.
Montar el aparato encima del canal del Banco Hidráulico y nivelarlo qu e quede horizontal.
2.
Conecte el tubo de entrada al aparato, mediante un conducto flexible (6), a la boquilla de salida de impulsión del Banco Hidráulico. El aparato debe quedar dispuesto para descargar directamente en el canal. El derrame que puede producirse a través del rebosadero se debe conducir a desaguar en el aliviadero del tanque volumétrico.
3.
Para obtener lecturas que resulten lo más estables posible, la posición del tubo vertical de entrada debe ajustarse para que el difusor quede simplemente oculto bajo la superficie libre del agua en el depósito.
4.
Coloque la boquilla N°X. Anote el diámetro del orificio de descarga.
5.
Introducir agua en el depósito para llenarlo hasta el nivel superior del tubo de rebosadero. Regular el caudal admitido para que exista una pequeña descarga a través del rebosadero, asegurando asi la constancia del nivel de agua en el deposito mientras se efectúan las mediciones.
6.
El coeficiente de gasto se determina mediante la siguiente ecuación:
7. Varié el caudal (5 veces), y determine para cada caso el coeficiente de gasto. 8. Para este orificio debe obtenerse un Cd = 0.63.
DESARROLLO DE LA PRACTICA. OBJETIVO: 1.
Poner de manifiesto y determinar las características del flujo de un l iquido a través de un orificio.
2.
Determinar los coeficientes de Velocidad (Cv) para un determinado valor constante de la altura de carga (h).
1.
Montar el aparato encima del canal del Banco Hidráulico y nivelarlo para que quede horizontal.
2.
Conecte el tubo de entrada al aparato, mediante un conducto flexible (6), a la boquilla de salida de impulsión del Banco Hidráulico. El aparato debe quedar dispuesto para descargar directamente en el canal.
3.
Para obtener lecturas que resulten lo más estables posibles, la posición del tubo vertical de entrada debe ajustarse para que el difusor quede simplemente oculto bajo la superficie libre del agua en el deposito.
4.
Coloque la boquilla N°X, anote el diámetro del orificio de descarga.
5.
Introducir agua en el deposito para llenarlo hasta el nivel superior del tubo del rebosadero. Regular el caudal admitido para que exista una pequeña descarga a través del rebosadero, asegurando así la constancia del nivel del agua en el deposito mientras se efectúan las mediciones.
6.
Para establecer cuanto vale el coeficiente de velocidad Cv, hay que emplazar el tubo de pitot dentro de la vena liquida fluyente, en la sección contraída (situada a 1.5 veces del diámetro del orificio por debajo del plano en el que esta contenido este). Anotar la altura de carga indicada por el tubo de pitot,
7.
Anotar la altura del nivel de agua, obtenida mediante el segundo tubo manométrico situado en el panel.
8.
El coeficiente de velocidad de determina mediante la siguiente ecuación:
Hc = es la altura obtenida por el tubo de pitot y h es la altura del liquido.
9. Varie el caudal (5 veces), y determine para cada caso el coeficiente de velocidad.
DESARROLLO DE LA PRACTICA.
1. Poner de manifiesto y determinar las características del flujo de un liquido a través de un orificio. 2. Determinar los coeficientes de contracción (Cc), para un determinado valor constante de la altura de
carga (h).
1.
Montar el aparato encima del canal del Banco Hidráulico y nivelarlo qu e quede horizontal.
2.
Conecte el tubo de entrada al aparato, mediante un conducto flexible (6), a la boquilla de salida de impulsión del Banco Hidráulico. El aparato debe quedar dispuesto para descargar directamente en el canal. El derrame que puede producirse a través del rebosadero se debe conducir a desaguar en el aliviadero del tanque volumétrico.
3.
Para obtener lecturas que resulten lo más estables posible, la posición del tubo vertical de entrada debe ajustarse para que el difusor quede simplemente oculto bajo la superficie libre del agua en el depósito.
4.
Coloque la boquilla N°X. Anote el diámetro del orificio de descarga.
5.
Introducir agua en el depósito para llenarlo hasta el nivel superior del tubo de rebosadero. Regular el caudal admitido para que exista una pequeña descarga a través del rebosadero, asegurando así la constancia del nivel de agua en el deposito mientras se efectúan las mediciones.
6.
El coeficiente de contracción se determina mediante la siguiente ecuación:
7. Varié el caudal (5 veces), y determine para cada caso el coeficiente de gasto.
ANALISIS DE RESULTADOS Con los datos anteriores verifique la siguiente ecuación:
Cd = Cv .Cc
Con los datos de esta tabla representar, según el grafico descrito a continuación: 1/2
Q = f(h ) Grafico tipo para indicar la variación de Q en función de h
1/2
1/2
1.
Si en la representación grafica de Q = Cu (h ), se obtiene una línea que parece no pasar por el origen, ¿ que razones posibles lo justifican? ¿ Como se verá afectado el valor de Cu?
2.
Se ha supuesto que el depósito es lo suficientemente grande como para depreciar la velocidad de llegada de la corriente a la superficie libre del liquido en el deposito. ¿Está esto justificado?.
3.
Suponiendo que no sea posible medir el diámetro de la sección contraída, pero que pueda medirse el de una sección de la vena situada a cierta distancia por debajo de aquella, estimar los efectos de efectuar dicha medición en u plano situado a 25mm del plano que contiene la sección contraída.
