INFORME-LAB-1-fluidoa(1)

FACULTAD DE INGENIERÍA CICLO 2017-01 MECANICA DE FLUIDOS (CI170) SECCIÓN CI-61 GRUPO 1

LABORATORIO N°1 PROFESORA DEL CURSO: Ingenie! D"#i$ M"%$!n"$!

INTEGRANTES: E&'ii G"*i"+ Ren,! G!e, A%#"e,+ Mi%"g!& "*2e%i Aniee 4i%"i! "!+ G"5ie%" Ti"%"n Mi&"i+ E%i"n" N""%

FECHA DE ENTREGA: e#e&+ 06 $e A5i%

MONTERRICO, ABRIL DE 2017

ÍNDICE

00.1// 0131306/ 011100. 0111 00. 01/0/1.

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS 1. In!$**i8n

P9g: /

2. En&"! N°1; A'""! $e O&5!ne Ren!%$& 2.1 M"*! e8i*! 2.1.1 O5
P9g: 3 P9g: 3 P9g: 6 P9g: 7 P9g:  P9g:

10

3. En&"! N°; Deein"*i8n $e% *!e?i*iene $e ?i**i8n en 5e@"& 3.1 M"*! e8i*! 3.1.1 O5
P9g: P9g: 11 P9g: P9g: 13 P9g: P9g: 1.

4. In#e&ig"*i8n &!5e C!%e5!!2  ie

P9g:

5. Bi5%i!g"?@"

P9g:

INTRODUCCIN E% 'e&ene in?!e "5!$" $!& e"& $e &" i'!"n*i" en e*9ni*" $e ?%i$!&; E% ne! ne! $e Ren!% Ren!%$& $& *@i* *@i*!!  e% *"%*%! *"%*%! $e *!e?i*i *!e?i*ien enee $e ?i**i ?i**i8n 8n en 5e@ 5e@"&: "&: E% 'ie! e& e% e&$i! $e %"& *!iene& inen"&- '"9e! "$ien&i!n"% >e &e"%" %" n""%e," $e% ?%i$! ?%e en n 5!  *!n #e%!*i$"$ 5"<"+ ?%e en %@ne"& '""%e%"& " %! %"g! $e% e
INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS "$>iee n !#iien! !5e%%in! en e% >e &e ?!"n *!iene& e#e%"&+ " e&e &e %e $en!in" 5%en!: E% '"&! $e n ?%e &e *!n!*e *!! gien $e "n&i*i8n: P"" !5&e#" e&!& *"5i!&+ &e $e5e e*" "% ?%i$! ini*i"% n %@>i$! in*!%!!+ %" #e%!*i$"$ e&  i'!"ne '"" e&e e='eien!+ " >e ien"& "g"!& #"i" %" #e%!*i$"$ %" 5%en*i" &e n!"9 *!n "! *%"i$"$: P"" e% ?%e '"" %" 5%en" %" *#" 9& '%"n": P! !! %"$!+ e% *!e?i*iene $e ?i**i8n e& i'!"ne '!>e en n &i&e" $e 5e@"& *!n ?%i$! *i*%"ne+ %" g!&i$"$ $e% "ei"% *!n e% >e e&9n *!n?e**i!n"$!& !*"&i!n" '$i$" $e eneg@" $e5i$" " %" ?i**i8n: E& ne*e&"i! *"ni?i*" e&" '$i$" $e eneg@" ! '$i$" $e *"g" '! ?i**i8n " >e i'%i*" n" $i&in*i8n $e eneg@" en e% &i&e": P! %! "n!+ e% ne! $e Ren!%$& *!! e% *!e?i*i!ene $e ?i**i!n &!n e"& i'!"ne& '"" %"& "'%i*"*i!ne& $e %!& ingenie!& *i#i%e&+ " &e" en e% "n&'!e $e ?%i$!&+ &ini&!& $e e*&!& $e "g"+ g"&+ 'e8%e!+ e*:+ en %@ne"& gene"%e& $e n '!e*! i$9%i*!: A *!nin"*i8n+ &e $e&*i5i9n $e "ne" e&'e*@?i*" %!& en&"!& '"" e$i e% ne! $e Ren!%$& $e n ?%i$! >e '"&" " "#& $e n" 5e@"  e% *!e?i*i!ene $e ?i**i8n en %" 5e@":

ENSA!O N"1: APARATO DE OSBORNE RE!NOLDS

1 MARCO TERICO 1

OB#ETI$OS GENERALES

I$eni?i*" e% gien " >e e&9 &!ei$! n ?%e $e Ren!%$&: 3

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS C"%*%" e% *"$"% >e '"&" '! e% "n>e $e Ren!%$&+ e$i"ne e% !$! #!%i*!: C"%*%" e% ne! $e Ren!%$& $e% ?%e gien &e en*en":

2

FUNDAMENTO TERICO En %!& ?%
E% *"9*e $e% ?%e "*"n en n ?%i$!+ Ren!%$& !5#! e% ne! "$ien&i!n"% (Re) >e 'eie i$eni?i*" e% gien en >e &e en*en" e% ?%i$!: P"" n" 5e@";

Ne!

$e

Ren!%$&

VD 

v

D!n$e;

; #e%!*i$"$ e$i" $e% ?%
T%&'( )* +'(: F%e e% ?%
4

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS F%e &e &'e'!nen "% ?%
2 PROCEDIMIENTO E/PERIMENTAL 1

EUIPO ! MATERIALES T","$! ! *!%!"ne

Fene; I"gen $e g!!g%e

 Ag"

 Te8e! $igi"% LCD-0:1°C Fene; I"gen $e g!!g%e 5

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS

Fene; I"gen $e g!!g%e

 C!n8e! $igi"% LCD

 Re*i'iene g"$"$!

Fene; P!'i"

Fene; P!'i"

2

PROCEDIMIENTO E/PERIMENTAL

 P"" %" e"%i,"*i8n $e% %"5!"!i! &e *!ien," *!n %" *!%!*"*i8n $e %" in" >e n!& 'eii9 !&" e% gien $e% %@>i$! &egn %" $eein"*i8n $e% Re (Ne! $e Ren!%$&):

6

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS Fig: 1; C!%!*"*i8n $e %" 'in" en e% "n>e $e Ren!%$&

 Leg! &e '!*e$e "% *iee $e% gi?! $e &"%i$"+ "&@ i&! &e '!*e$e en "5i %" "%ien"*i8n $e "g": Un" #e, e*! e&!& $!& '!*e&!& &e "ni'%" *!n e% gi?! $e $!&i?i*"*i8n %" &"%i$" $e %" in"  "<&"%! %! 9& " '!&i5%e " n gien $e i'! %"in":

Fig: /; A5e" Fig: ; A5e" $e Fig: %"; D!&i?i*"*i8n $e %" $e% gi?! $e &"%i$" $e !$! 'in" '"" %" #i&"%i,"*i8n>e ?%" n '!*! #9%#%" $e "%ien"*i8n " e$i *"$"% "*ien$! $e "g"e%"*i" e% 5! $e en&"! &! $e n e*i'iene g"$"$!+ $e %!& eg@ene&: $e  "g"Leg! &e '!*e$e

&e%e**i!n"n$! n #!%en " %%en":  "&@ i&! *!n!%" e% ie'! en e% >e e% *"$"% %%eg" " "*" e% #!%en $eein"$! ini*i"%ene:

7




Fig: 3; L%en"$! $e% e*i'iene g"$"$!  *!n!% $e% ie'!

Fig: 6; Me$i$" $e% #!%en "%"*en"$! en e% e*i'iene Se '!*e$e " *"%*%" e% *"$"% e$i"ne %!& $"!& $e #!%en  ie'!: Un" #e, g"$"$!:

*"%*%"$! e% *"$"% &e '!*e$e " *"%*%" %" #e%!*i$"$ e$i"ne %" e%"*i8n ene e% *"$"%  e% 9e":  *!! %i! '"&! &e '!*e$e " *"%*%" e% Ne! $e Ren!%$&(Re) e$i"ne %" e%"*i8n e&"5%e*i$" ini*i"%ene en e% "*! e8i*!+ n" #e, *"%*%"$! Re &e '!*e$e 5i*" " >e gien 'eene*e &egn %! $eein"$! "5in en e% "*! e8i*!

3 ANLISIS DE LOS RESULTADOS 1

DATOS E/PERIMENTALES

N° PRUEBA 1 2 3 4

2

OL (ML) 100 3.0 600 30

OL (L) 0:1 0:3. 0:6 0:3

T(S) /:/ 6 :3/ //:73

ANLISIS DE LOS DATOS

8

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS Me$i"ne %" "'%i*"*i8n $e %"& &igiene& e*"*i!ne& &e '!*e$e " *"%*%" %!& $"!& '"" '!$e e&"5%e*e n" e&'e&" en e%"*i8n "% i'! $e gien+ e$i"ne %" $eein"*i8n $e% Ne! $e Ren!%$& (Re):

 C"$"%;

A =

 Ne!

m s

Q ; J A

 e%!*i$"$;  Ae";

( ) 3

Vol J t

πD

m s

( ) m

2

(¿¿ 2 ) ¿

4

$e

Ren!%$&;

−6

Viscocidad ( v )=1 x 10

$'.

( ( 0:1 /:/ 0:00.6

(

m s

+ $!n$e; DJ 0:01 ReJ

+

$!n$e;

2

)

63( :.6.7E-06

A62 7:.3/. E-03

6 0:00/3. :3/ 0:0631

:/3.E-06 6:31E-06

7:.3/. E-03 7:.3/. E-03

0:3 //:73 0:017.13

1:7.13E-06

7:.3/. E-03

0:3. 0:6

VD v

$6( R* 0:0/631 /6:31173  0:11103 111:0306 0:.0161 .016:1.60  0:3.11 3:.11/3

F' C' LAMINAR Re LAMINAR TURBULENTO

Re Re

LAMINAR

Re

Fig: .: Deein"*i8n $e% Ne! $e Ren!%$& (Re)

D"!& *!'%een"i!&; DJ0:01 2

v=

−6 1 x 10

m ( s

)

4 CONCLUSIONES, PRECAUCIN ! RECOMENDACIN 1

CONCLUSIONES

9

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS A '"i $e %!& e='eien!& $e&"!%%"$!& en e% T"n>e $e Ren!%$& &e 'e$e $eein" >e e& $e %!& *"! e='eien!& $e&"!%%"$!& 'e&en"n n gien %"in"+ $e5i$! " >e e% Re (Ne! $e Ren!%$&) e& en! " /00:  n! $e %!& e='eien!& 'e&en" n gien 5%en!+ " >e ReK/00:

2

PRECAUCIONES

Se $e5e ene en *en" %"& &igiene& 'e*"*i!ne& '"" n! "%e" %!& e&%"$!&;  N! !#e %" e&" $!n$e &e en*en" 5i*"$! e% T"n>e $e Ren!%$&+ $e5i$! " >e 'e$e !$i?i*" e% gien $e %" i%e" $e 'in" 5i*"$" $en! $e% 5! $e en&"!:

 A&eg"&e $e >e !$!& %!& 5!& e&n *!e*"ene *!ne*"$!&+ e& $e*i >e n! e=i&" ?g"& '"" n! !$i?i*" e% e&%"$!:

3

RECOMENDACIN:

Se $e5e ene en *en" %"& &igiene& e*!en$"*i!ne& '"" e&'e" ee "ne
 A% e$i e% *"$"% eeni$! en e% e*i'iene g"$"$! &e $e5e e"%i," &!5e n" &'e?i*ie '%"n" '"" '!$e ene n" *!e*" %e*" $e% #!%en:

 P"" %" $eein"*i8n $e% ie'! "&eg"&e $eene %" %e*" en e% in&"ne >e e% 5! e& ei"$! $e% e*i'iene $e "%"*en"
10


ENSA!O N"2: DETERMINACIN DEL COEFICIENTE DE FRICCIN EN TUBERÍAS

1. MARCO TEORICO 1.1.

OB#ETI$OS GENERALES  Deein" %" e%"*i8n ene "%" 'ie,!i*"  %" 'e&i8n:  Re"%i," n" g9?i*" $e %"& '$i$"& $e 'e&i8n en ?n*i8n $e% *"$"%:  C"%*%" $e "ne" e='eien"% %!& *!e?i*iene& $e ?i**i8n $e %!& 5!& e'%e"$!& en e% %"5!"!i! *!n e% &! $e $i?eene& *"$"%e&:

1.2.

FUNDAMENTO TEORICO

11


F**: Guía de Laboratorio de Mecánica de Fluidos- UPC Un ?%i$! "% $e&'%","&e '! n" 5e@" e='eien" n" e&i&en*i" "% "#"n*e  e%%! &e $e5e '! %" '!'ie$"$ $e #i&*!&i$"$ $e% ?%i$!+ '! %" g!&i$"$ $e% *!n$*!+ '! %" #e%!*i$"$ $e% ?%i$!  " %!& !5&9*%!& >e 'e&ene e% !5
D;8<-=*%(>8? En 1.30+ *ien@?i*!& !ien"$!& " %" i$9%i*" *!! D"*+ ei&5"*  !!& ?!%"!n n" e*"*i8n '"" *"%*%" %" '$i$" $e *"g" '! !,"ien! ! ?i**i8n en *!n$**i!ne& (5e@"&): C!n!*i$" *!! %" e*"*i8n $e D"*-ei&5"* e&;

F**: Guía de Laboratorio de Mecánica de Fluidos- UPC

12

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS Se " $e!&"$! >e e% #"%! $e Q? 'e$e #"i" $e5i$! "% ne! $e Ren!%$&+ %" g!&i$"$  ""! $e %" 5e@"  " $i#e&!& !!& ?"*!e&: L!& e?e*!& $e% ""!  g!&i$"$ $e% "ei"% $e %!& *!n$*!& &e e='e&"n e$i"ne %" g!&i$"$ e%"i#" (e%"*i8n ene %" g!&i$"$ "5&!%"  $i9e! $e %" 5e@"+ e='e&"$!& i&"& ni$"$e& $e %!ngi$): E% ne! $e Ren!%$& e&;

F**: Guía de Laboratorio de Mecánica de Fluidos- UPC A$e9&+ &e 'e$e "%%" &"n$! %" &igiene ?8%";


F**: Guía de Laboratorio de Mecánica de Fluidos- UPC 13

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS H@*-=%%6( E% !$! $e 4",en-i%%i"& e& "$i&i5%e &!%"ene *"n$! e% "g" >e ?%e en %!& *!n$*!& &!n $e e'e""& !$in"i"& (3 C - 3 C): L" ?8%" $e% !$! $e 4",eni%%i"& e& &en*i%%"  & *9%*%! e& "5in &en*i%%! '! e% *!e?i*iene $e g!&i$"$ C: E& '9*i*!  i% en %" $eein"*i8n $e '$i$"& $e *"g" en *!n$*!& (5e@"&) '"" e$e& $e $i&i5*i8n $e $i?eene& "ei"%e& en e&'e*i"% e% $e ?n$i*i8n  "*e!;


F**: Guía de Laboratorio de Mecánica de Fluidos- UPC 2. PROCEDIMEITO E/PERIMENTAL 2.1.

EUIPOS ! MATERIALES  B"n*! $e T5e@"&

14


F**: Foto Propia  Ag"

F**: Foto Propia  Me$i$!e& $e 'e&i8n (5!& 'ie,!i*!&)

F**: Foto Propia  R!9e!

15


F**: Foto Propia 2.2.

PROCEDIMIENTO

3. ANALISIS DE LOS RESULTADOS 3.1.

DATOS E/PERIMENTALES TABLA /:/; Le*" en e% '"ne% $e *!n!%;  (/H) 0:3 1 1:3  / 

 (/H) 0:3 1 1:3  /  (/H)

1 ()

7 101 1/ 17/ 7/ 06

1 ()

./ 7 13 166 //

T5! $e *!5e .=1+ $iJ6 h5 (mm !h" (mm 6 / 0 11 11 0 10 // 1/ 60 /07 

!#" ($% :/ 107:1 16:0 //:7/ 3..:60 71:1

T5! $e *!5e =1+ $iJ0 h5 (mm !h" (mm 7. 3 . 1/  6 16 0 11 

!#" ($% :03 17:3/ 33:06 /:0 177:.

T5! $e "*e! g"%#"ni,"$! V+ $iJ16 16

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS 1 ()

0: 0:6 0:. 1

/7 . 6. 1/

h5 (mm 17 1 /1 6

!h" (mm 130 7 67 6

!#" ($% 171:30 7/6: 3.1:7 6/66:6

T> N": P;)%)( )* &;*(%9 * +8%9 )* 8) 2500 2000 1500 Pérdida de presión (Pa)

1000

C& 28'1 )*+26 mm C& 22'1 )*+20 mm F,-, )*+26 mm

500 0 Caudal (m3/h)

3.2.

ANALISIS DE LOS DATOS

C"%*%! $e %" Pe&i8n; P= ρ∗g∗h= ρ Agua∗g∗( Δ h )

T!"n$! $e e
17

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS P=

(

)(

)(

−3

mm∗10 m 1000 3 ∗ 9.81 2 ∗ X 1 mm m s kg

P = X ∗9.81

N 2

m

m

[ ] 1 Pa

∗

N

m

)=

kg

9.81

2

m s

[ ]

∗( X ∗10− m )∗ 3

2

1 N

kgm 2 s

9.81 Pa

⟹ P = X ∗

2

TABLA N°; T5! $e *!5e .=1+ $iJ6 !h" (mm !#" ($% W? X :.1 / /X :.1 :/ 11 11X :.1 107:1 0 0X :.1 16:0 // //X :.1 //:7/ 60 60X :.1 3..:60  X :.1 71:1 T5! $e *!5e =1+ $iJ0 !h" (mm !#" ($% W? X :.1 3 3X :.1 :03 1/ 1/X :.1 17:3/ 6 6X :.1 33:06 0 0X :.1 /:0  X :.1 177:. T5! $e "*e! g"%#"ni,"$! V+ $iJ16 !h" (mm !#" ($% W? X :.1 130 130X :.1 171:30 7 7X :.1 7/6: 67 67X :.1 3.1:7 6 6X :.1 6/66:6

1. CONCLUSIONES+ PRECAUCIN ! RECOMENDACIN 4.1.

CONCLUSIONES 18

INFORME DE LABORATORIO I – MECÁNICA DE FLUIDOS P"" en*!n" %" '$i$" $e *"g" $e n" 5e@" e& ne*e&"i! *!n!*e e% #"%! $e% *"$"%: De5i$! " >e *!n $i&in!& #"%!e& $e *"$"%e& #"i"9 %" '$i$" $e *"g"  &e '!$9 en*!n" n" e%"*i8n + '! en$e+ && #"%!e& e&'e*i#!&: Se 'e$e !5&e#" >e "% "en" e% *"$"% ()+ %"& '$i$"& $e 'e&i8n &e "*en "!e& + *!n e%%!+ &e 'e$e e&"5%e*e n" e%"*i8n $ie*"ene '!'!*i!n"%: De% i&! !$!+ e& e% *!'!"ien! $e %"& '$i$"& '! ni$"$ $e %!ngi$+ e&'e*! " %" #"i"*i8n $e% *"$"%:  De% en&"! "nei! &e 'e$e *!n*%i >e $e'en$ien$! $e% i'! $e "ei"% $e 5e@" (*!5e ! "*e!) &e 'e$e $eein" *!n *"% "59 n" "! '$i$" $e 'e&i8n $e5i$! "% *!e?i*iene $e ?i**i8n $e *"$" "ei"% $e 5e@": E% ? #"@" $e'en$ien$! $e% i'! $e "ei"% $e %" 5e@"+ &ien$! en e&e *"&!+ %" 5e@" $e *!5e ! $e "*e! g"%#"ni,"$!:  4" n" #"i"*i8n ene %!& e&%"$!& *!n*%i$!& en e% ? $e %" e*"*i8n $e D"*  %" e*"*i8n $e 4",e-i%%i"&+ " >e en *"$" e*"*i8n &e #! >e &" n $eein"$! #"%! ?i
4.2.

RECOMENDACIONES

Se $e5e "*e n" $i#i&i8n $e %"& %"5!e& ene *"$" ineg"ne $e% g'!+ $e !$! >e+ e% en&"! &e $e&"!%%e $e %" "ne" 9& 9'i$"  e?i*iene:  E& e*!en$"5%e *e*i!"&e $e% e>i'! >e &e e'%e"9 "ne& $e e
4.3.

PRECAUSIONES

Se $e5e ene *i$"$! "% !en! $e !" %"& "%"& 'ie,!i*"&+ " >e &e %! !5iene '! e$i! $e %" #i&" en %!& 5!& 'ie,!i*!&: 19


IN$ESTIGACIN SOBRE COLEBROO ! =HITE F8%" &"$" en i$9%i*" '"" e% *9%*%! $e% ?"*! $e ?i**i8n $e D"* Y "5in *!n!*i$! *!! *!e?i*iene $e !,"ien!: Se "" $e% i&! ?"*! Z >e "'"e*e en %" e*"*i8n $e D"*-ei&5"*: L" e='e&i8n $e %" ?8%" $e C!%e5!!2-ie (1/7+ 1/)e& %" &igiene;

D!n$e; ReJ E% ne! $e Ren!%$& 2HDJ L" g!&i$"$ e%"i#" YJ E% ?"*! $e ?i**i8n

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P"" e% *"&! '"i*%" $e 5e@"& %i&"& %" g!&i$"$ e%"i#"+ e& $e*i %" e%"*i8n ene %" g!&i$"$ en %"& '"e$e& $e %" 5e@"  e% $i9e! $e %" i&"+ e&  'e>e! *!n %! >e e% in! e& 2HD  'e>e!  'e$e $e&'e*i"&e e% 'ie &"n$! &i"$! $en! $e% '"ne&i& $e %" e*"*i8n "nei!: e$"n$! en e&e *"&! '"i*%" %" e*"*i8n $e% &igiene !$!;

20


P"" ne!& $e Ren!%$&  g"n$e& e% &egn$! &"n$! &i"$! $en! $e% '"ne&i& $e %" e*"*i8n $e C!%e5!!2-ie e& $e&'e*i"5%e: En e&e *"&! %" #i&*!&i$"$ n! in?%e en %" '9*i*" " %" !" $e $eein" e% *!e?i*iene $e ?i**i8n+ e&e ni*"ene $e'en$e $e %" g!&i$"$ e%"i#" 2HD $e %" 5e@": E&! &e "ni?ie&" en e% $i"g"" $e M!!$ en >e en %" *#" '"" #"%!e& e%e#"$!& $e Re &e "*en e*"& !i,!n"%e&:

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21


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23


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24

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