INFORME N° 001-2017-UNA/EPIC A DE
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Ing. Carlos, TITO BURGOS. Alexander, PAUCAR COLLANQUE. Tony Ronaldo, LUNA BEJAR. Oscar Andree, FERNÁNDEZ RAMOS. Renzo Neftaly, PORTILLO CÓRDOVA. Alberto Edwin, CONDORI QUISPE ESTUDIANTES DEL CURSO MECÁNICA DE FLUIDOS I
ASUNTO :
Ensayo de Bernoulli.
FECHA
05 de julio del 2017
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Mediante el presente documento, expresamos nuestro más cordial saludo a su persona y hacemos alcance del segundo informe del laboratorio de mecánica de fluidos I. La segunda sesión de laboratorio, se realizó el día 28 de junio del presente año, en el laboratorio de Hidráulica, de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil (EPIC), de la Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura (FICA), de la Universidad Nacional del Altiplano Puno (UNAP). El tema que se desarrolló fue: ‘Ensayo de Bernoulli’’. Contando con la participación de casi con la totalidad de alumnos, y en caso particular, con la participación de todo el grupo. ADJUNTO EL TRABAJO.
Firma: Alexander, Paucar Collanque DELEGADO DEL GRUPO
I. OBJETIVOS: 1.1. OBJETIVO GENERAL:
Determinar la viscosidad de tres diferentes tipos de aceite (diferentes densidades) mediante un ensayo de desplazamiento de un cuerpo dentro de estos.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Establecer una relación entre la velocidad de la partícula, la densidad y la viscosidad del aire. Establecer las densidades de los aceites.
II. MARCO TEÓRICO: Se afirma sobre la dinámica de fluidos: La dinámica de fluidos, es el estudio de los fluidos en un estado de movimiento con una aceleración constante. Y está regida por el mismo principio de la conservación de la energía, el cual fue aplicado por primera vez por el físico- matemático Daniel Bernoulli, obteniendo como resultado una ecuación fundamental en este estudio que se conoce como su apellido Bernoulli. 2.1.
PRINCIPIO DE BERNOULLI: En física aprendimos que la energía no se crea ni se destruye, sino que puede transformarse de una forma a otra, este es un enunciado de la ley de conservación de la energía. Flores, A. (2015) afirma sobre el principio de Bernoulli: También denominada ecuación de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua, (fluido ideal) sin viscosidad ni rozamiento en régimen de circulación de un circuito cerrado. Mott, L. y Untener, J. (2015) define tres formas de energías que siempre se considera en un análisis de un problema de dinámica de fluidos: ENERGÍA POTENCIAL. Es la energía debida a la altitud que posee el fluido. ENERGÍA CINÉTICA. Es la energía debida a la velocidad que posee el fluido. ENERGÍA DE FLUJO. En ocasiones llamada energía de presión o flujo de presión, representa la cantidad de trabajo necesaria para mover el elemento q través de una sección determinada.
IMAGEN 1.1 2.2.
INTERPRETACIÓN DE LA ECUACIÓN DE BERNULLI: Cada término de la ecuación de Bernoulli, resultó de dividir una expresión dada por la energía, entre el peso de un elemento de fluido. Por lo tanto podemos afirmar: En la ecuación de Bernoulli, cada término es una forma de energía que posee un fluido por unidad de peso del fluido que fluye en el sistema.
2.3.
RESTRICCIONES A LA ECUACIÓN DE BERNOULLI: Flores, A. (2015) nombra las siguientes restricciones para la ecuación de la energía: Viscosidad.- Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona no viscosa del fluido. Caudal es constante. Flujo incompresible. Donde la densidad es constante. La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo irrotacional.
2.4.
ECUACIÓN DE BERNOULLI CON PÉRDIDA DE CARGA POR FRICCIÓN Y TRABAJO EXTERNO: La ecuación también es aplicable a fluidos no viscosos, incomprensibles en los que no existe aportación de trabajo exterior, por ejemplo mediante una bomba o turbina. De todas formas, a partir de la conservación de la cantidad de movimiento para fluidos incomprensibles se puede escribir una forma más general que tiene en cuenta fricción y trabajo.
ᴕ es el peso específico (ᴕ=ρg). Este valor se asume constante a través del recorrido al ser un fluido incompresible. W es el trabajo externo que se le suministra (+) o extrae al fluido (-) por unidad de caudal másico a través del recorrido del fluido. hf disipación por fricción a través del recorrido del fluido. Los subíndices 1 y 2 indican si los valores están dados para el comienzo o el final del volumen de control respectivamente. g = 9,81 m/s2
III. PROCEDIMIENTO: MATERIALES:
02 tuberías de las cuales demostraremos dicha ecuación, para esto las dos tuberías deberán tener secciones transversales (diámetros) de diferente tamaño. Estas tendrán tubos perpendiculares de los cuales mediremos la presión. 01 probeta para poder determinar el caudal que corre por las tuberías. 01 cronómetro para determinar el caudal. 01 regla o cinta métrica la cual nos ayudará a medir la altura de presión de dichas tuberías. 01 bomba para tener un caudal constante en toda la tubería. OPCIONAL: Vernier para poder medir diámetros tanto de tuberías como de la probeta.
PROCEDIMIENTO:
Marcar dos puntos, cada uno en los dos tubos que tenemos. Realizar las mediciones del caso, tanto como diámetro exterior de los tubos, OPCIONAL: diámetro interior, si no se consigue, consultar con el proveedor o investigar dichos tubos.
Prender la bomba con un caudal constante. Realizar las mediciones de distancias verticales en la verticalidad que tiene el agua en los tubos perpendiculares a las tuberías. Para hallar el caudal, usaremos la probeta y cronómetro, lo cual será llenar la probeta a una determinada altura (Volumen) y controlar el tiempo que se demoró en alcanzar dicha altura (tiempo) y así poder obtener el caudal que es volumen entre tiempo. Luego de obtener los datos como diámetros, caudal, presión, pasaremos a gabinete para realizar los cálculos correspondientes.
IV. CÁLCULOS: V. CONCLUSIONES: La viscosidad en cada uno de los aceites debe de dar resultados similares para cuerpos de distintos tamaños. A mayor densidad del líquido, menor será la velocidad de desplazamiento del cuerpo. A mayor viscosidad del líquido, menor será la velocidad de desplazamiento del cuerpo. En el caso del aceite: A mayor densidad del líquido, mayor será su viscosidad.
