Guias de Laboratorio de Mecanica de Fluidos FIEE UNAC-DAVID VILLANUEVA COD-14

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Guías de Laboratorio de e!"#i!a de F$uidos

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Guías as de Laboratorio de Meca Meca nica de Fluidos-FIEE-UNAC

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS GUIA PARA LA PRESENTACIÓN DE INFORMES DE LABORATORIO CONTENIDO Los informes de las prácticas de Laboratorio de mecánica de Fluidos deben contener los siguientes capítulos ó partes: I. Intr Intro oduc ducc!n c!n Deberá contener los objetivos de la práctica. II. M"rco M"rco T#!rco T#!rco Debe contener un resumen claro y completo de toda la teoría que se relaciona con la práctica específica. Eviten incluir temas que no tengan relevancia con ello solo logran desperdiciar su tiempo y el del lector. I I I.

R#$u%#n d# d# &" &" 'r( 'r(cctc"

En este capítulo se debe describir el procedimiento seguido o a seguir en la práctica. !uede estar basado en la guía de laboratorio de cada práctica. IV.

An(&$$ d# r#$u&t"do$ Es el capítulo más importante de la práctica. "ás adelante se comenta en detalle lo que debe contener.

V. Conc&u$on#$ #eneralmente las conclusiones se refieren a si se alcan$aron o no los objetivos de la práctica. !ueden presentarse otras conclusiones adicionales. "ientras en el capítulo anterior se anali$an los casos particulares en este se generali$an. VI. B)&o*r"+," Debe contener toda la bibliografía que se utili$ó para el capitulo de teoría y si tambi%n se utili$ó utili$ó para los cálculos cálculos gráficas y calibracion calibraciones. es. Las referencias referencias deben ser e&presadas e&presadas completas. VII. A'-ndc#$ '. (álc (álcul ulos os )ípi )ípico cos: s: Este Este ap%n ap%ndi dice ce debe debe cont conten ener er un ejem ejemplo plo de los los cálc cálcul ulos os que que se reali$aron para obtener los resultados que posteriormente se consignarán en las tablas de resultados. Deben incluirse los deferentes cálculos *por ejemplo cálculo de caudales cálculo de velocidades etc.+ ,. )ablas )ablas de datos: Los Los datos tomados tomados en el laborat laboratorio orio deben deben ser presentad presentados os en forma forma de tablas las cuales deben llevar su correspondiente título- cada columna y fila deben estar correctamente identificadas. Las tablas deben ser auto comprensibles. Guías as de Laboratorio de Meca Meca nica de Fluidos-FIEE-UNAC

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. )ablas )ablas de resultados: resultados: Los result resultados ados de los cálcul cálculos os /ec/os /ec/os despu%s despu%s de la práctica práctica deben deben presentarse en tabla similares a las de los datos. 0. Figuras Figuras y #ráficas: #ráficas: Las figuras figuras y gráfica gráficass deben llevar llevar los títulos títulos y subtítulos subtítulos necesa necesarios rios para para su corr correc ecta ta inte interp rpre reta taci ción ón así así como como info inform rmac ació iónn adic adicio iona nall que que las las /aga /aga comprensibles. Las gráficas deben construirse en papel milimetrado o generarse en computador con cuadrícula visible. (ada eje debe llevar su identificación y sus unidades. Las gráficas deben indicar claramente los puntos e&perimentales. "uc/as veces la unión de los puntos no muestra en realidad lo que se quiere mostrar *por ejemplo los errores se pueden magnificar gracias a la escala utili$ada+ en estos casos es conveniente usar una línea de tendencia manteniendo los puntos e&perimentales. )odas las variables o constantes usadas en los ap%ndices deben estar definidas en la introducción. PRESENTACIÓN DEL INFORME Los informes correspondientes a cada una de las prácticas de laboratorio deberán ser presentados en /ojas de papel bond tama1o 20 en fólder manila. La portada debe incluir el nombre de la e&periencia a reali$ar la fec/a de reali$ación además del nombre completo y código del alumno *resaltado+. I%'ort"nt# .

2 la fec/a de reali$ación de cada práctica deberán presentarse al laboratorio portando un previo informe el cual debe contener los aspectos se1alados en los capítulos 3 33 333 43 y 433 *tablas sin completar+. 5556ing7n alumno alumno podrá ingresar al laboratorio si no tiene a la vista su informe preliminar888 preliminar888 Luego de reali$ada la práctica el informe deberá ser inmediatamente completado en el laboratorio *capítulos 34 4 9 433+ y entregado al profesor cuando se lo solicite al final de la clase. ANLISIS DE RESULTADOS Este es el capítulo más importante del informe. 2quí deben anotarse todas las observaciones que se /icieron en la práctica. n buen análisis debe incluir las relaciones encontradas las cuales no siempre son num%ricas *p. ej. ;+. ...+ Finalmente se debe recordar que estas indicaciones para la elaboración de los informes son 7tiles no solo para el Laboratorio de "ecánica de Fluidos sino para los laboratorios de otros cursos y probablemente para informes de tipo t%cnico en su vida profesional. 555(?6<L)E (2L@3EA DD2 2L AE

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Viscosímetro Engler

GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS EB!EA3E6(32 6C '. VISCOSÍMETRO '. VISCOSÍMETRO ENGLER 3.

?=E)34?< a+ Determinar Determinar la la viscosidad viscosidad de una una muestra muestra de aceite aceite lubrican lubricante. te. b+ "ost "ostra rarr la vari variac ació iónn de la visc viscos osid idad ad de un flui fluido do líqu líquid idoo con con el camb cambio io de temperatura.

33. 33.

DE<( DE<(A3 A3!( !(3 36 6 DEL DEL E@ E@3! 3!? ? 9 "2)E "2)EA3 A32L 2LE< E< 2 )3 )3L3 L3G2 G2A A a+ El viscosím viscosímetro etro Engle Englerr es un disposit dispositivo ivo que que se emplea emplea para para medir la viscosi viscosidad dad cinemática apro&imada de aceites /asta un grado <2EH con buena eficiencia. Está conformado por una ta$a metálica central con tapa revestida de bronce en cuyo fondo tiene un agujero central de ,.I mm de diámetro por donde fluirá el aceite. Este agujero se mantiene cerrado mediante un pin obturador de metal que puede ser levantado levantado sin necesidad de abrir la tapa. n recipiente recipiente para agua circunda a la ta$a y sirve para calentar el agua *ba1o maría+ que mantendrá al acei aceite te a una una temp temper erat atur uraa unif unifor orme me en toda toda la ta$a ta$a util utili$ i$an ando do el agit agitad ador or incorporado del equipo. b+ Dos termó termómet metros ros de mercu mercurio rio * C( J ' ' C(+ uno uno para el aceit aceitee y otro para para el agua. c+ n cronóme cronómetro tro para para medir medir los tiempos tiempos de vaciad vaciadoo del agua y del aceite. aceite. d+ n bastidor bastidor o soporte del viscosíme viscosímetro tro con calentador calentador a gas incorpora incorporado. do. e+ n recipi recipient entee gradu graduado ado de K ml. f+ 2gua 2gua limpia limpia desti destilad ladaa prefer preferent enteme emente nte.. 2pro&. 2pro&. ,Kml. ,Kml. g+ 2ceite 2ceite lubricant lubricantee cuyo grado <2E <2E deberá deberá determin determinarse arse apro&. apro&. ,K ,K ml.


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333. 333.

!2<
6ivel ivelee el el equ equip ipo. o. Llene la ta$a central central con agua llevándola llevándola a la temperatu temperatura ra de , C(. )ome el tiempo de vaciado vaciado de de , ml ml de agua. agua. 2notar 2notar en la la /oja de cálculos. cálculos. Llene la ta$a ta$a central central con aceite aceite y el recipie recipiente nte que que la circund circundaa con agua. agua. (oloque (oloque los termómetros en los depósitos respectivos. EB!EA3E6(32 6o.' Lleve el aceite /asta una temperatura de , C(.

K. )ome )ome el tiempo tiempo de vaci vaciad adoo de ,ml ,ml de acei aceite te cuan cuando do se /aya /aya alcan alcan$a $ado do la temperatura deseada y mantenida constante durante apro&. K minutos. 2note en la /oja de cálculos. EB!EA3E6(32 6o., Aepita el procedimiento 0 y K para temperatura del aceite K C( teniendo en cuenta que la diferencia de temperaturas entre el agua y el aceite sea del orden de los K C(. Durante el proceso agite constantemente el agua para uniformi$ar la temperatura alrededor de la ta$a de aceite. EB!EA3E6(32 6o.. Aepita el procedimiento 0 y K para temperatura del aceite ' C(.

?2 DE D2)?< 9 (2L(L?< Datos de Laboratorio El procedimiento descrito en los pasos 0 y K se reali$ará para el n7mero de e&periencias que el instructor crea conveniente. El tiempo de vaciado de , ml de agua a , C( está en el rango de K J K, segundos.

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"ediciones y Aesultados ;t> de vaciado de , ml de agua a , C( N OOOOOOOOOsegundos

E&p. 6o.

)emperatura del agua

)emperatura del aceite

*C(+

*C( +

)iempo 4iscosidad del aceite de vaciado del aceite #rados (inemática Dinámica #rado   <2E *seg+ Engler

' , 

(álculos a+ Determ Determina inació ciónn de los los grados grados Engl Engler. er. o

E =

"t " de vaciado de 200 ml de aceite a T oC " t " de vaciado de 200 ml de agua a 20 oC

b+ Determinac Determinación ión de la la viscosi viscosidad dad cinemática cinemática.. � �

0, 0731 x oE g = �

0,0631 � -4 �x 10 o E �

c+ til tilic icee la Fig. Fig. 2' 2'.. de visc viscos osid idad ad diná dinámi mica ca versu versuss temp temper erat atur uraa y graf grafiq ique ue la curv curvaa correspondiente al grado <2E del aceite utili$ado.


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Presión Hidrostática Hidrostática en Superficies Sumergidas


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#32 DE L2=?A2)?A3? DE "E(263(2 DE FL3D?< EB!EA3E6(32 6o. ,. PRESION /IDROSTATICA EN SUPERFICIES SUMERGIDAS 3.

?=E)34?< a+ Determ Determina inarr e&peri e&perimen mental talmen mente te la magnit magnitud ud de la fuer$a fuer$a de presión presión /idrostát /idrostática ica que act7a sobre una superficie plana sumergida. b+ Estimar Estimar el porcenta porcentaje je de error error con con respecto respecto a la la fuer$a fuer$a resultan resultante te teórica. teórica.

33. 33.

DE<( DE<(A3 A3!( !(3 36 6 DEL DEL E@3 E@3!? !? 9 "2) "2)EA EA32 32LE LE<< 2 )3L )3L3G 3G2A 2A a+ El equipo equipo básico básico tiene tiene la forma forma de un segmento segmento de anillo anillo de secció secciónn rectangu rectangular lar de radio A N ,HK cm y sección transversal de base b N''K cm por ',K cm de altura contrabalanceada y pivoteada en su centro de curvatura y rígidamente conectado a un sistema de pesas. Está montado en la parte superior de un recipi recipient entee de parede paredess transp transpare arente ntess que permit permiten en una una visión visión comple completa ta del e&perimento. El recipiente descansa sobre un soporte de metal con reguladores de nivel. El equipo tiene dos regletas que permitirán tomar lecturas de niveles de agua y despla$amientos de las pesas. b+ c+ d+ e+

2gua 2gua apro&i apro&imad madame amente nte  litros litros.. n conj conjunt untoo de pesas pesas de difer diferent entee magnit magnitud. ud. Dos depósito depósitoss de plástic plásticoo de apro&im apro&imadame adamente nte 0 litros de capacid capacidad. ad. n te termóm rmómeetro


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!2
0. 2gregue 2gregue cuidados cuidadosame amente nte mas agua agua al recipient recipientee utili$ utili$and andoo los depósito depósitoss de plásti plástico co /asta una altura arbitraria */+. Equipo utili$ando una pesa despla$ándola en el carril de pesas. 2note los valores del nivel de agua / el valor de la pesa Q- y el despla$amiento de la pesa B.

K. Aetire Aetire el agua agua del recipie recipiente nte /asta /asta el nivel nivel de refere referenci nciaa /R recalib recalibre re nuevame nuevamente nte el contrapeso con respecto al nivel del agua /R. H. Aepita el el procedimient procedimientoo 0 y K para dos alturas alturas adiciona adicionales les / diferent diferentes es agregando agregando más agua al recipiente.


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?2 DE D2)?< 9 (2L(L?< Datos de Laboratorio El despla$amiento B de la pesa se mide desde el cero de la regla graduada *centro de curvatura del anillo+ /asta el centro de gravedad de la pesa. El valor anotado en las pesas corresponde a gramos masa. "ediciones y Aesultados A N OOOOOO m EB!. 6o. '

/R *m+

/ *m+

Q *6+

b N OOOOOO m

B *m+

/

*m+

F e&perim. *6+

F teórica MError *6+

,  (álculos a+ Determinac Determinación ión de la fuer$a fuer$a result resultante ante e&perimenta e&perimental.l. La sumatoria de momentos de las fuer$as actuantes con respecto al centro de curvatura deber ser cero por tanto: W 

=

� �

!� "-

h �

W 

� � ! = 3 � � h " � � 3

b+ Determinac Determinación ión de la fuer$a fuer$a result resultante ante teórica. teórica. !

=g

�h � h # = g � � ( $ h ) �2 �

c+ Determ Determina inació ciónn del porce porcenta ntaje je de erro error: r:

% error


=

( !

teor .

-

! exp . )

! teor .

x 100

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Cu$a de "e%nolds

#32 DE L2=?A2)?A3? DE "E(263(2 DE FL3D?< EB!EA3E6(32 6o. . REGÍMENES DE FLU0O 3.

33. 33.

?=E)34?< a+ 4isuali$ar 4isuali$ar los distin distintos tos regímen regímenes es de flujo en una una tuberí tubería. a. b+ Determ Determina inarr los n7meros n7meros de Aeynolds Aeynolds corres correspon pondie diente ntess a los regímen regímenes es de flujo flujo visuali$ados. DE<( DE<(A3 A3!( !(3 36 6 DEL DEL E@ E@3! 3!? ? 9 "2)E "2)EA3 A32L 2LE< E< 2 )3 )3L3 L3G2 G2A A a+ b+ c+ d+ e+

333. 333.

(uba (uba de de Aeyn Aeynol olds. ds. 4er 4er figu figura ra.. 2gua 2gua apro&i apro&imad madame amente nte  litros litros.. ' te termóm rmómeetro. ro. )inte colorante colorante *fluoresceí *fluoresceína na sódica sódica o permanganat permanganatoo de potasio+ potasio+.. !rob !robet etaa grad gradua uada da de K K ml. ml.

!2<

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Cu$a de "e%nolds

I. "ida el tiempo que que demora demora en descar descargar gar un volume volumenn de agua agua *apro&. *apro&. ' litro+ litro+ por la tubería de vidrio. Efect7e tres mediciones y anote los resultados en la tabla de datos. U. Aepita Aepita los pasos pasos 0 al I para las demás demás posiciones posiciones de abertura abertura de la válvula. válvula. ?2 DE D2)?< 9 (2L(L?< Datos de Laboratorio. El diámetro de la tubería de vidrio es OOOOOOOOO m. "ediciones y Aesultados )emper )emperatu atura ra del agua agua N OOOOOOOC OOOOOOOC(( 2bertura de válvula  t  *fracción de *m + prom. abertura total+ *s+

, 4iscos 4iscosida idadd cinemá cinemátic ticaa N OOOOOOOO OOOOOOOOOm Om Ss.

@ prom.  *m Ss+

4 )ipo de flujo *mSs+ 67mero ?bservado )eórico de Ae

'SK ,SK SK 0SK KSK (álculos. a+ Determ Determina inació ciónn del caudal caudal volum% volum%tric tricoo se la la fórmula:

@ N  S t

N

volumen en m  t en segundos.

b+ Determinac Determinación ión de la la velocidad velocidad del del fluido fluido en la tubería. tubería. De la fórm fórmul ulaa del del caud caudal al:: 4 N @ S2 S2 tubería.

2 es el área área de la secc secció iónn tran transv sver ersa sall de la

c+ Determ Determina inació ciónn del n7me n7mero ro de Aeyn Aeynolds olds El n7mero de Aeynolds para tuberías es: Ae N 4 DS  D es el diámetro de la tubería.  es la viscosidad cinemática del agua a la temperatura de ensayo * De tabla+.


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&mpacto de chorro so$re so$re ála$es

#32 DE L2=?A2)?A3? DE "E(263(2 DE FL3D?< EB!EA3E6(32 6o. 0. IMPACTO DE C/ORRO SOBRE ALABES 3.

?=E)34?< a+ "edir directa directamente mente la la fuer$a fuer$a generada generada por por un c/orro c/orro líquido líquido cuando cuando impacta impacta sobre una superficie sólida *álabe+. b+ 4isuali$ar 4isuali$ar la forma forma en que es desviado desviado el c/orro c/orro por el el álabe. álabe.

33.

DE<( DE<(A3 A3!( !(3 36 6 DEL DEL E@3 E@3!? !? 9 "2)E "2)EA3 A32L 2LE< E< 2 )3L )3L3G 3G2A 2A a+ El equipo equipo consta consta de una bomba bomba centr centrífu ífuga ga que impuls impulsaa el agua /acia /acia una tobera encerrada en un recipiente cilíndrico de acrílico transparente. Esta tobera dirige verticalmente /acia arriba el c/orro de agua el cual impacta sobre un álabe de superficie plana o semiesf%rica situada a una altura / conocida. 4er figura. El agua despu%s del impacto se drena por la base inferior del cilindro de acrí acrílilico co /aci /aciaa un depós depósititoo gradu graduad adoo para para la dete determ rmin inac ación ión del del caud caudal al volum%trico @ N St. El álabe está unido rígidamente a un bra$o nivelable y convenientemente grad gradua uado do por por una una regl reglaa mili milim% m%tr tric ica a y por por cuya cuya cara cara supe superi rior or desl desli$ i$aa libremente un peso conocido. El bra$o está restringido en su movimiento de vaiv%n por un resorte d%bil cuya misión es la de permitir que con la pesa desli$ante en la posición cero el bra$o se mantenga en posición /ori$ontal comprobado adicionalmente por un nivel nivel de burbuja burbuja incorpo incorporad radoo o por el pin que cuelg cuelgaa librement librementee del e&tremo del bra$o. b+ c+ d+ e+

2lab 2labes es plano plano y semi semies esf% f%ri rico co.. Equi Equipo po de de bom bombe beoo de agua agua.. )ermóm rmómeetro !rob !robet etaa grad gradua uada da de K Kml ml..


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333. 333.

!2
?2 DE D2)?< 9 (VL(L?< Datos de Laboratorio El peso del álabe semiesf%rico es: Qa N UHH 6 El peso peso del del álab álabee plan planoo es: es: Qa N IKK 6 Diám Diámet etro ro de la tober oberaa *c/or c/orro ro+: +:

D N ' mm. mm.

"ediciones y Aesultados. )emperatura del agua N WWWWW C( 2labe

!lano / NWWm

E&p.  t  6o. *m + *seg+

B

*m+



N WWWWWXgSm-

@ 4o 4e  *m Ss+ *mSs+ *mSs+

B N WWWWW m F *6eYton+

E&pe E&peri rim. m. )eóri eórico co

M Error

' , 

' , 


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(álculos a+ Determinac Determinación ión de la fuer$a fuer$a de de impacto impacto e&perim e&perimental ental.. Equilibrio inicial:  " 2 N  FA d O *Q Z Qa+ B N   FA d d

N Q B Z Qa B

Equilibrio final: FA d d O Q*B Z B+ O Qa B Z F 9 B B N  !'

= W

 



b+ Determi rminación de la fuer$a de impac pacto teórico. La fuer$a ejercida por el fluido sobre el álabe mostrado mos trado en la Fig. *a+ está dado por: !'

= - 

( ( VS cosq

- Ve

) =  ( ( Ve - VS cos q ) ...Ec. Cantidad de )ovimiento

donde por lo general la velocidad de salida es menor que la velocidad de entrada debido a los efectos del ro$amiento entre el fluido y la superficie del álabe: 4 < N X 4e- [\' � !'

= 

( Ve ( 1 - * cos q )


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2plicando la ecuación de la energía entre entre las posiciones *o+ y *e+ se tiene: Vo 2 2 g

+

po g

donde:

+ + o =

V o

V e 2 2 g

=

( #

pe

+

=

g

+

4(

p , 2

+e

+

h0- e

- D es el diámetro del c/orro c/orro

p N pe N presión atmosf%rica *abs+ N  *man+ G N - Ge N / /OeN p%rdidas de energía   Entonces: Ve Luego:

!'

=

V0 2

= 

gh

-2

( Ve ( 1 - * cos q )

=

 ( V0 2

!ara la superficie plana Fig. *b+ se tiene:

!'

=  ( Ve

V0 2

-2

-2

q N p S,

=  (

V0 2

-2

y cosq N  entonces:

gh

!ara la superficie semiesf%rica Fig. *c+ se tiene !'

g h ( 1 - * cosq )

q N p

y cosq N O' entonces:

g h ( 1 + * )

c+ Determ Determina inació ciónn del porc porcent entaje aje de de error: error: % error

=

( !

teór .

- ! exp erim.

! teór .

)

x 100


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Potencia de una $om$a centrífuga

#32 DE L2=?A2)?A3? DE "E(263(2 DE FL3D?< EB!EA3E6(32 6o. K. DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA DE TRABA0O DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA 3.

?=E)34?< a+ Determinar Determinar e&perim e&perimental entalment mentee el valor de la la potencia potencia de trabajo trabajo suminist suministrada rada por una bomba centrífuga en un sistema de bombeo. b+ 2plicar 2plicar los princi principios pios de la la ecuación ecuación de de energía energía en los los sistemas sistemas de tuberí tuberías. as.

33. 33.

DE<( DE<(A3 A3!( !(3 36 6 DEL DEL E@3 E@3!? !? 9 "2) "2)EA EA32 32LE LE<< 2 )3L )3L3G 3G2A 2A a+ El equipo equipo consiste consiste de una bomba bomba centrífu centrífuga ga monoblocX monoblocX equipa equipada da con un un tramo tramo de tubería de succión de fierro galvani$ado de ' de diámetro con una válvula de retención con canastilla *válvula de pie+ codo de U unión universal manómetro y cebador. b+ 2gua 2gua apro&i apro&imad madame amente nte ' litros. litros. c+ n reci recipie piente nte gradua graduado do de de /asta /asta ' litr litros. os. d+ )ermóm rmómeetro. e+ )ablas )ablas y gráficos: gráficos: Diagra Diagrama ma de "oody "oody factore factoress de p%rdidas p%rdidas de de accesorios accesorios


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!2
4 2 N - 4G N 4i

E&periencia 6o. ,:

4= N 4s-

4( N 4i

"ediciones y Aesultados. E&periencia 6o. ':

Ls N WWW m-

Li N WWWm-

GG J G 2 N WWWm

E&periencia 6o. ,:

Ls N WWWm-

Li N WWWm.

Gc J G= N WWWm

) agua N WWWC( E&p 6o. ' ,

t prom. *s+

fs *succión+



*m + 

fi *impulsión+

 N

@  *m Ss+

[s

*succión+


4s *mSs+

[i

*impuls.+

WWWm, Ss.

4i *mSs+

Ae Ae *succión+ *impuls.+

!ot *Qatts+

M error

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oja de (álculos E&periencias 6o. ' y 6o. , '. (o (onn el valo valorr de temp temper erat atur uraa del del agua agua dete determ rmin inee su peso peso espe especí cífifico co y visc viscosi osida dadd cinemática. se tablas )] g y ) ] . ,. (alcul (alculee el caudal caudal de bomb bombeo eo con la fórm fórmula ula @ N  S t. de agua t es el tiempo promedio.

 es

el volumen de la muestra

. Determine Determine las las velocidades velocidades en en las tuberías tuberías de succión succión *4s+ y de de impulsión impulsión *4i+. *4i+. 4 N @ S 2

;2> es el área de la tubería correspondiente.

0. Determine Determine los los n7meros n7meros de Aeynol Aeynolds ds de las las tuberías tuberías de succión succión *Aes+ e impulsión *Ae i+. Ae N 4 D S   ;4> y ;D> son las velocidades y diámetros de las tuberías respectivas. K. (alcule (alcule el valor de la rugosidad rugosidad relativ relativaa para las tuberías tuberías de succión succión e impulsió impulsión: n:  S

D N WWWWW WWWWW *tilice tablas para fierro fierro galvani$ado+.

H. tilice tilice el diagra diagrama ma de "oody "oody y con los valores valores de de Ae y  SD determine los valores de los coeficientes de fricción para las tuberías de succión *fs+ e impulsión *fi+. T. Encuen Encuentre tre en tablas tablas los factor factores es de p%rdid p%rdidaa de energía energía ;[> para para los acceso accesorios rios de las tuberías de succión e impulsión. I. Escrib Escribaa y desarr desarrolle olle la ecuació ecuaciónn de =ernou =ernoulli lli modifica modificada da para el sistem sistemaa de bombeo bombeo estableciendo como sección de entrada *2+ la superficie libre del agua en el depósito de succión y sección de salida *G+ la descarga de la tubería de impulsión. V #2 2 g

+

p # g

+ + # +

Hu

=

V + 2 2 g

+

p +

+

g

++

+

h #- +

4 2  - 4G N 4i- p 2 N pG N  *man+- / 2OG N / tuberías Z / bombaVi 2 V i 2 H= + H u = + + + + htu$erias + h$om$a � + ++ 2 g 2 g con  N altura 7til o efectiva N !otS g@Luego:

Pot g (

=

V i 2 2 g

+ + + +

u N altura de Euler +

htu$erias

!ot N potencia 7til de la bomba

htu$erias

Las p%rdidas de energía en las tuberías se calculan seg7n:

� -s Vs = �fs � ,s 2 g

2

htu$erias

+

Vs 2 � � -i Vi 2 . �+ �fi 2 g � � ,i 2 g

�


+

Vi 2 . 2 g

�

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U. Determine el valor de la potencia de trabajo de la bomba. (omprobación de la potencia de trabajo para las e&periencias 6C ' y 6C , respectivamente: ' Escriba la ecuación de =ernoulli modificada tomando como referencia la sección de entrada *=+ inmediatamente antes del vacuómetro en la tubería de succión- y la sección de salida *(+ inmediatamente despu%s del manómetro de la tubería de impulsión. '' 6ote que los valores de presión de entrada y salida son a/ora los medidos en los respectivos manómetros y que a la velocidad de entrada le corresponde el valor de ;4s>. ', "ida las longitudes de los tramos de tuberías de succión e impulsión comprendidos entre *=+ y *(+. ' Determine la potencia de trabajo de la bomba siguiendo el mismo proceso pro ceso descrito líneas arriba entre los pasos *,+ al *U+. '0 Estimación del error en el cálculo de la potencia:

% error

=

( Pot1 - Pot 2 ) Pot 1


x 100

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Guias de Laboratorio de Mecanica de Fluidos FIEE UNAC-DAVID VILLANUEVA COD-14

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