Informe Banco de Tubos

ALUMNO: QUSPE MAMANI RANDOLF FROYLAN

BANCO DE TUBOS

I.

INTRODUCCIÓN

En el presente informe se relata el análisis de la experienciarealizada experienciarealizada en el laboratorio, que consistió en medir diferentes alturaspiezometricas utilizando un tubo de venturi, placa orificio y rotametro.De manera tal de determinar las perdidas de carga en cada unode los equipos empleados en la experiencia a través de una serie detubos piezométricos que sirvieron para medir las alturas de presión endiferentes puntos.Se calculó el flujo real del sistema y la velocidad del mismo paradiferentes puntos del venturímetro, la placa orificio y el rotametromediante las ecuaciones de continuidad y Bernulli. Se comparó con elflujo ideal, graficando ambas curvas, observando el comportamiento delas curvas, además se realiza similar análisis para las pérdidas decargas a lo largo del tubo de venturi, la placa orificio y el rotametro.Cabe mencionar que las mediciones están sujetas a errores, lo quepuede influir t ambién en la comparación de los resultados

II.

OBJETIVOS Determinar el caudal real y teórico que fluye a través venturímetro

•

Conocer más aplicaciones y/o aparatos que se emplean junto con el banco hidráulico

•

Encontrar coeficientes singulares de accesorios hidráulicos.

•

•

Con los datos experimentales, comprobar la validez de algunas fórmulas empíricas asociadas al fenómeno hidráulico.

III.

PARTE TEORICA

Las pérdidas de energía por accesorios se dan por cambios de dirección y velocidad del fluido en válvulas Tés, codos, etc. Se propusieron diversas fórmulas para el cálculo de diversas pérdidas de carga por frotamiento, cuando los fluidos circulan en curvas, accesorios, etc., pero el método más sencillo es considerar cada accesorio como equivalente a una longitud determinada de tubo recto. Esto permite reducir las pérdidas en los tubos, válvulas o accesorios en general a un denominador común: la longitud equivalente del tubo de igual rugosidad relativa. Con este equipo se pueden estudiar las pérdidas de carga en un rango amplio de números de Reynolds, de este modo se cubre el régimen laminar, de transición y turbulento. Dos tubos manométricos de agua y dos sensores de desplazamiento permiten estudiar las pérdidas de carga en el régimen l aminar, y dos sensores de presión permite obtener las pérdidas de carga en régimen


turbulento. Además, se incluye un sensor de caudal para medir y comparar medidas de caudal con el tubo de Venturi y el tubo de Pitot. El equipo de banco de tuberías sirve para la determinación de las pérdidas de carga por fricción, este dispone de los siguientes accesorios que se muestran en el cuadro a continuación:

MANOMETRO Un manómetro es un instrumento empleado para medir la presión de un fluido o gas en el interior de un circuito. En las instalaciones de aire comprimido, son instrumentos vitales para la información, regulación y control de los compresores, secadores o filtros. En general, los manómetros utilizan la presión atmosférica como valor de referencia, es decir, que su valor cero corresponde al valor absoluto 1 de la presión atmosférica. El valor que se lee en el manómetro corresponde a la diferencia que existe entre la presión real y la atmosférica. A este valor se le denomina presión manométrica. Las unidades más frecuentes son Kg/cm2, bar, Atm, Pa, PSI. En la actualidad existen muchos tipos de manómetros diferentes, en función de la forma en la que muestran los valores: 







El más común es el tipo Bourdon. Consiste en un tubo enrollado en espiral, que está conectado, en uno de sus extremos, a la línea de aire comprimido. Posiblemente es el más utilizado en este tipo de instalaciones. Manómetro de presión diferencial: Se basa en la medición de la diferencia de presión entre dos puntos. El valor que muestra corresponde con el equivalente a la pérdida de presión o reducción de presión entre los dos puntos de referencia. Es muy usado para determinar el valor de saturación, por suciedad, de los f iltros de línea. Manómetros digitales: Se utilizan en instalaciones donde se requiere una medición de precisión o la comunicación de los valores de presión con algún tipo de control. Muestran los valores sobre una pantalla con un rango de precisión muy alto. Algunos de ellos permiten interactuar mediante el protocolo HART, otros envían información por contactos o señales de 4 a 20 mAmp. Sensores de presión: Son equipos que miden la presión en un punto concreto o el valor de presión diferencial entre dos puntos y comunican dichos valores a un sistema de control específico. La comunicación suele ser con una señal de 4 a 20 mAmp. Se emplean mucho como parte de la instrumentación de control de los compresores.


VENTURIMETRO Es un tipo de boquilla especial, seguida de un cono que se ensancha gradualmente, accesorio que evita en gran parte la pérdida de energía cinética debido al rozamiento. Es por principio un medidor de área constante y de caída de presión variable. En la figura se representa esquemáticamente un medidor tipo

Venturi.

Fenómeno que se produce en una canalización horizontal y de sección variable por la que circula un fluido incompresible, sin viscosidad y si l a circulación se lleva a cabo en régimen permanente. De acuerdo con el teorema de Bernoulli, la velocidad en la parte estrecha de la canalización tiene que ser mayor que en la ancha, y por estar


ambas a la misma altura, la presión en la parte ancha es mayor que en la estrecha. Por tanto, cuando un fluido incrementa su velocidad sin variar de nivel, su presión disminuye.

PERDIDAS PRIMARIAS Llamadas perdidas longitudinales o pérdidas por fricción, son ocasionadas por la fricción del fluido sobre las paredes del ducto y se manifiestan con una caída de presión.

PERDIDAS SECUNDARIAS También conocidas como perdidas locales o puntuales, las cuales son originadas por una infinidad de accesorios que se ubican dentro de un sistema de tuberías, como por ejemplo: Válvulas. Codos. Niples. Reducciones. Ensanchamientos. Uniones universales.

COEFICIENTE DE RESISTENCIA PARA JUNTAS Y VALVULAS Se dispone de muchos tipos diferentes de válvulas y juntura de varios fabricantes para especificaciones e instalación en sistemas de flujo de fluido. Las válvulas se utilizan para controlar la cantidad de flujo y pueden ser válvulas de globo, de ángulo, de mariposa, otros varios tipos de válvula de verificación y mucha más.


Longitud equivalente Tipo

En diámetros De conducto , Lc/D

Válvula de globo

–

Válvula de ángulo

complemente abierta

–

340

complemente abierta 150

Válvula de compuerta

–

complemente

8

abierta - ¾

35

abierta -

½

160

abierta -

¼

900

abierta Válvula de verificación

–

tipo giratorio

100

Válvula de verificación – tipo bola

150

Válvula de mariposa

45

–

completamente

abierta Codo estándar 90º

30

Codo de radio de largo de 90º

20

Codo de calle de 90º

50

Codo estándar de 45º

16

Codo de calle de 45º

26

Codo de devolución cerrada

50

Te estándar

–

con flujo a través de un

20

–

con flujo a través de una

60

tramo Te estándar


rama

Medición del caudal en corrientes libres La medición del caudal en ríos, arroyos y canales se puede hacer con base en los siguientes procedimientos: Procedimientos basados en la geometría de la sección y en la velocidad media del flujo Para aplicar este procedimiento se debe conocer exactamente la geometría de la sección en la cual se efectuará la medición, lo cual permite conocer el área A (h) que corresponde a la altura h, y se debe determinar en la forma más precisa posible: 



El nivel del agua en la sección, h La velocidad media del fluido en la sección, Vmedia

Como consecuencia, el caudal Q será igual a: Vmedia * A (h) Una vez conocidas varias parejas de datos [h - Vmedia], se dice que la sección ha sido calibrada, y se puede determinar una fórmula empírica de transformación de nivel en caudal. A partir de este momento, y mientras la sección no se modifique, se puede estimar el caudal midiendo el nivel del agua en la sección, y utilizando la ecuación de transformación. Las ecuaciones de transformación son más precisas para secciones regulares, cuya geometría sea próxima a la de un rectángulo, un triángulo o un trapecio. Por esa razón, cuando es compatible con los costos, se introducen en los canales, secciones específicas para la medición del caudal.

Procedimientos para determinar la velocidad media del agua en un flujo 





Mediante el uso de correntómetro; Mediante el uso de instrumentos basados en el efecto Doppler; Mediciones mediante el tubo de Pitot;

Procedimientos basados en la dilución de trazadores Para la determinación del caudal, se puede utilizar también un trazador químico o atómico, para determinar el grado de dilución alcanzado y, por lo tanto, el volumen en el cual se ha diluido.

Medición del caudal en tuberías En el caso de tuberías, la sección transversal es conocida con la suficiente precisión. Para la medición de la velocidad se utilizan, entre otros los siguientes procedimientos: 





Mediante el uso de correntómetro; Mediante el uso de instrumentos basados en el efecto Doppler; Mediciones mediante el tubo de Pitot;




Introduciendo un estrangulamiento del tubo, el que puede ser gradual, mediante una pieza especial denominada Tubo de Venturi; o abrupta, mediante la inserción de un diafragma.

Medidor de caudal. Es un dispositivo que, instalado en una tubería, permite conocer el flujo volumétrico o caudal que está circulando por la misma, parámetro éste de muchísima importancia en aquellos procesos que involucran el transporte de un fluido. La mayoría de los medidores de caudal se basan en un cambio del área de flujo, lo que provoca un cambio de presión que puede relacionarse con el caudal a través de la ecuación de Bernoulli. El caudal es la variable de proceso básica más difícil de medir.


IV.         

V.

Materiales: Tubo recto de una pulgada. Tubo recto de ½ pulgada. Medidor Venturi. Válvula de compuerta. Válvula esférica. Válvula de globo. Expansión brusca 1-2. Medidor de orificio. Constraccion brusca 2-1.

PARTE EXPERIMENTAL

USO DEL EQUIPO BANCO DE TUBOS 

  

PRIMERO VERIFICAR SIEMPRE EL EQUIPO ANTES DE USARLO ASI COMO EL MANUAL VERIFICAR LA FUENNTE DE ENERGIA ESTAR PERCATADO DEL NIVEL DE AGUA QUE INGRESA VER LA PRESION DE TRABAJO DEL EQUIPO


Caudal (lpm)

Tubo 1 Presion1 Presión2

40 50 30 20 10

30.2 30.5 30.1 30 29.9

caudal 10 20 30 40 50

29.9 29 29.8 29.8 29.9

Tubo 3 Presión1 Presión2 30.6 31.3 33.4 35.2 37.5

29.3 28.2 26.8 25 22.8

Tubo 5 caudal

Presion1 Presion2

10 20 30 40 50

30.2 30.5 30.4 30.6 30.4

caudal

Tubo 6 Presion1 Presión2

16 20 30 40 50

30 29.7 29.2 28.7 28.2

29.9 29.6 29.7 29.9 29.4

30.1 30.4 30.7 31.3 31.7

Diferencia de presiones 0.3 1.5 0.3 1.8 0

Diferencia de presiones 1.3 3.1 6.6 10.2 14.7

Diferencia de presiones 0.3 0.9 0.7 0.7 1

Diferencia de presiones 0.1 0.7 1.5 2.6 3.5


VI.

ANEXOS

VII.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS https://es.scribd.com/document/153609441/INFORME-PRACT-5Venturimetro https://www.coursehero.com/file/12669976/informe-fluifdosdocventurimetro-1/ https://www.mundocompresor.com/diccionario-tecnico/manometro https://es.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B3metro

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

 


Informe Banco de Tubos

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