UNI FIM
Medición de Flujo
Curso
:
Laboratorio de Ingeniería Mecánica
Sección
:
MN 465 - B
Alumnos
:
Escudero Camarena, Jose Franco Casas Masgo, Edmundo Jose Izquierdo Cristobal, Job Julian Durand, Erick
LIMA - PERÚ
1
INDICE
INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………………………2
FUNDAMENTO TEORICO……………………………………………………………………………………………………….3
MATERIALES Y EQUIPO…………………………………………………………………………………………………………11
PROCEDIMIENTO………………………………………………………………………………………………………………….14
CALCULOS Y RESULTADOS…………………………………………………………………………………………………….17
CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………………………………….…27
RECOMENDACIONES………………………………………………………………………………………………………….…28
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………………….29
2
1. INTRODUCCIÓN Las diferentes aplicaciones que tienen los fluidos en las industrias, hace que un ingeniero se prepare, conozca y resuelva los problemas que a menudo se presentan con su utilización, pérdidas por fricción y calculo de caudales.
Aquellos flujos que quedan completamente limitados por superficies sólidas, reciben el nombre de flujos internos. Este tipo de aplicación se ve mucho en la ventilación y en un banco de tuberías.
En la medida que nuestro conocimiento de la teoría aplicado en la práctica sea más común, será normal entonces nuestro buen desenvolvimiento en la industria; en general esta afirmación podemos tomarlo como un consejo para nuestra formación como ingenieros. Es estudio de cualquier tipo de flujo como ya se dijo es muy común en ingeniería mecánica; como transportador de energía, flujo que circula alrededor de un cuerpo (flujo externo), etc., es entonces vital conocer en alguna medida las leyes que rigen estos fenómenos.
Mucho se ha tratado ya de que cualquier fluido, tal como el agua puede ser considerado como ideal; en la medida de que no posee viscosidad todo por efectos prácticos, lo cual en cierta medida es aceptable; pero el presente laboratorio justamente trata de analizar la coherencia con la teoría a partir de datos que se obtuvieron en el banco de tuberías que existe en nuestra facultad.
El siguiente informe lograra demostrar experimentalmente la consecuencia de las caídas de presión en las tuberías usando como fluido al agua, y otro sistema usando para ello un sistema de ductos de hierro con varias tomas de aire en su longitud, de forma que las pérdidas puedan ser medibles y cuantificables, con el uso de equipos de medición sencillos. La corriente de aire será generada por un ventilador dentro del sistema de ductos. Para obtener el perfil de velocidades generado en el ducto usaremos un tubo de Pitot que esta montado en la descarga del circuito.
3
2. FUNDAMENTO TEORICO TUBO DE PITOT El tubo de Pitot es quizá la forma más antigua de medir la presión diferencial y también conocer la velocidad de circulación de un fluido en una tubería. Consiste en un pequeño tubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energía cinética en energía de presión, lo que da lugar a un aumento de presión dentro del tubo de Pitot.
La abertura del tubo de Pitot registra la presión total y la transmite a la conexión (a) de la sonda de presión. La presión puramente estática se registra a través de las rendijas laterales y se transmite a la conexión (b). La presión diferencial resultante es la presión dinámica que depende de la velocidad. Esta luego se analiza y se visualiza. Como las sondas térmicas, el tubo de Pitot tiene una respuesta a los flujos turbulentos superior a la de una sonda de paletas. Por ello también se debe seleccionar una vía de entrada y salida de flujo sin perturbaciones cuando se realice una medición mediante tubo de Pitot.
MICROMANÓMETRO Utilizados para medir presiones extremadamente pequeñas, es una variante del principio del manómetro inclinado. En estos tipos de manómetros se utilizan tornillos micrométricos que facilita la lectura de las pequeñas presiones. Los tipos más comunes son: 4
Micromanómetro de Contacto Eléctrico Micromanómetro de Puntas Micromanómetro de altura constante
Micromanómetro de altura constante: Este tipo de Micromanómetro funciona ajustando el nivel en el punto “O”, y luego de conectar el manómetro a la línea de presión; como se produce una columna en la rama, el menisco formado se regresa mediante el tornillo micrométrico al punto “O” de refe rencia. La presión es leída en el tornillo micrométrico.
LA PLACA DE ORIFICIO La placa de orificio es el elemento primario para la medición de flujo más sencillo, es una lamina plana circular con un orificio concéntrico, excéntrico ó segmentado y se fabrica de acero inoxidable, la placa de orificio tiene una dimensión exterior igual al espacio interno que existe entre los tornillos de las bridas del montaje, el espesor del disco depende del tamaño de la tubería y la temperatura de operación, en la cara de la placa de orificio que se conecta por la toma de alta presión, se coloca perpendicular a la tubería y el borde del orificio, se tornea a escuadra con un ángulo de 90 0 grados, al espesor de la placa se la hace un biselado con un chaflán de un ángulo de 45 grados por el lado de baja presión, el biselado afilado del orificio es muy importante, es prácticamente la única línea de contacto efectivo entre la placa y el flujo, cualquier rebaba, ó distorsión del orificio ocasiona un
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error del 2 al 10% en la medición, además, se le suelda a la placa de orificio una oreja, para marcar en ella su identificación, el lado de entrada, el número de serie, la capacidad, y la distancia a las tomas de presión alta y baja. En ocasiones a la placa de orificio se le perfora un orificio adicional en la parte baja de la placa para permitir el paso de condensados al medir gases, y en la parte alta de la placa para permitir el paso de gases cuando se miden líquidos.
Placa de orificio, concéntrica, excéntrica y segmentada.
Con las placas de orificio se producen las mayores perdidas de presión en comparación a los otros elementos primarios para medición de flujo más comunes, con las tomas de presión a distancias de 2 ½ y de 8 diámetros antes y/o después de la placa se mide la perdida total de presión sin recuperación posterior. Se mide la máxima diferencial posible con recuperación de presión posterior y, con tomas en las bridas se mide una diferencial muy cerca de la máxima, también con recuperación de presión posterior. La exacta localización de tomas de presión antes de la placa de orificio carece relativamente de importancia, ya que la presión en esa sección es bastante constante. En todas las relaciones de diámetros D/d comerciales. Desde ½ D antes de la placa en adelante hasta la placa, la presión aumenta gradualmente en una apreciable magnitud en relaciones d/D arriba de 0.5; debajo de ese valor la diferencia de presiones es despreciable. Pero sí en la toma de alta presión, la localización no es de mayor importancia, si lo es en la toma de baja presión, ya que existe una región muy inestable después de la vena contracta que debe evitarse; es ésta la razón por la que se recomienda colocarlas para tuberías a distancias menores de 2 pulgadas de las tomas de placa. La estabilidad se restaura a 8 diámetros después de la placa pero en este punto las presiones se afectan por una rugosidad anormal en la tubería.
Desventajas en el uso de la placa de orificio 1.
Es inadecuada en la medición de fluidos con sólidos en suspensión.
2.
No conviene su uso en medición de vapores, se necesita perforar la parte inferior.
3.
El comportamiento en su uso con fluidos viscosos es errático ya que la placa se
calcula para una temperatura y una viscosidad dada. 4.
Produce las mayores pérdidas de presión en comparación con otros elementos
primarios de medición de flujos. 6
Cuando el flujo pasa a través de la placa de orificio, disminuye su valor hasta que alcanza una área mínima que se conoce con el nombre de “vena contracta”, en las columnas
sombreadas de la figura siguiente, e l flujo llega con una presión estática que al pasar por el orificio, las pérdidas de energía de presión se traducen en aumentos de velocidad, en el punto de la vena contracta se obtiene el menor valor de presión que se traduce en un aumento de velocidad, en ese punto se obtiene la mayor velocidad.
Más delante de la vena contracta, la presión se incrementa, se genera una perdida de presión constante que ya no se recupera, la diferencia de presión que ocasiona la placa de orificio permite calcular el caudal, el cual es proporcional a la raíz cuadrada de la caída de presión diferencial.
Existen dos tipos de placas de orificio segmentadas; fijas y ajustables.
Orificio segmentado fijo: Se usa para medir flujos pequeños y es una combinación de orificio excéntrico y una parte segmentada, la parte concéntrica se diseña para obtener un diámetro del 98% del diámetro interior de la tubería, se usa para en la medición de flujos como son las pulpas y pastas, no es recomendable para líquidos de alta viscosidad.
Orificio segmentado ajustable: En este caso la relación entre el diámetro interior y exterior (0.25-0.85), se modifica por medio de un segmento móvil, el cuerpo de la placa de orificio se fabrica con bridas de conexión similares a la de una válvula, las guías son de acero al carbón, el material del segmento es de acero inoxidable, se utiliza en tuberías con variaciones de flujo del 10:1
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bajo variaciones de presión y temperatura considerables. La relación entre el flujo y la caída de presión es:
TUBO DE VENTURI El Tubo de Venturi fue creado por el físico e inventor italiano Giovanni Battista Venturi (1.746 – 1.822). Fue profesor en Módena y Pavía. En Paris y Berna, ciudades donde vivió mucho tiempo, estudió cuestiones teóricas relacionadas con el calor, óptica e hidráulica. En este último campo fue que descubrió el tubo que lleva su nombre. Según él este era un dispositivo para medir el gasto de un fluido, es decir, la cantidad de flujo por unidad de tiempo, a partir de una diferencia de presión entre el lugar por donde entra la corriente y el punto, calibrable, de mínima sección del tubo, en donde su parte ancha final actúa como difusor. Definición El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la caída de presión y calcular el caudal instantáneo, o bien, uniéndola a un depósito carburante, se puede introducir estecombustible en la corriente principal. Las dimensiones del Tubo de Venturi para medición de caudales, tal como las estableció Clemens Herschel, son por lo general las que indica la figura 1. La entrada es una tubería corta recta del mismo diámetro que la tubería a la cual va unida. El cono de entrada, que forma el ángulo a1, conduce por unacurva suave a la garganta de diámetro d1. Un largo cono divergente, que tiene un ángulo a2, restaura la presión y hace expansionar el fluido al pleno diámetro de la tubería. El diámetro de la garganta varía desde un tercio a tres cuartos del diámetro de la tubería.
La presión que precede al cono de entrada se transmite a través de múltiples aberturas a una abertura anular llamada anillo piezométrico. De modo análogo, la presión en la garganta se transmite a otro anillo piezométrico. Una sola línea de presión sale de cada anillo y se conecta con un manómetro o registrador. En algunos diseños los anillos piezométricos se sustituyen por sencillas uniones de presión que conducen a la tubería de entrada y a la garganta. 8
La principal ventaja del Vénturi estriba en que sólo pierde un 10 - 20% de la diferencia de presión entre la entrada y la garganta. Esto se consigue por el cono divergente que desacelera la corriente. Es importante conocer la relación que existe entre los distintos diámetros que tiene el tubo, ya que dependiendo de los mismos es que se va a obtener la presión deseada a la entrada y a la salida del mismo para que pueda cumplir la función para la cual está construido. Esta relación de diámetros y distancias es la base para realizar los cálculos para la construcción de un Tubo de Venturi y con los conocimientos del caudal que se desee pasar por él. Deduciendo se puede decir que un Tubo de Venturi típico consta, como ya se dijo anteriormente, de una admisión cilíndrica, un cono convergente, una garganta y un cono divergente. La entrada convergente tiene un ángulo incluido de alrededor de 21º, y el cono divergente de 7 a 8º. La finalidad del cono divergente es reducir la pérdida global de presión en el medidor; su eliminación no tendrá efecto sobre el coeficiente de descarga. La presión se detecta a través de una serie de agujeros en la admisión y la garganta; estos agujeros conducen a una cámara angular, y las dos cámaras están conectadas a un sensor de diferencial de presión. La tabla muestra los coeficientes de descarga para los Tubos Vénturi, según lo establece la American Society of Mechanical Engineers. Los coeficientes de descarga que se salgan de los límites tabulados deben determinarse por medio de calibraciones por separado.
Funcionamiento de un tubo de venturi En el Tubo de Venturi el flujo desde la tubería principal en la sección 1 se hace acelerar a través de la sección angosta llamada garganta, donde disminuye la presión del fluido. Después se expande el flujo a través de la porción divergente al mismo diámetro que la tubería principal. En la pared de la tubería en la sección 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos sección 2, se encuentran ubicados ramificadores de presión. Estos ramificadores de presión se encuentran unidos a los dos lados de un manómetro diferencial de tal forma que la deflexión h es una indicación de la diferencia de presión p1 – p2. Por supuesto, pueden utilizarse otros t ipos de medidores de presión diferencial. La ecuación de la energía y la ecuación de continuidad pueden utilizarse para derivar la relación a través de la cual podemos calcular la velocidad del flujo. Utilizando las secciones 1 y 2 en la formula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones:
1 Q = A1v1 = A2v2 2 Estas ecuaciones son válidas solamente para fluidos incomprensibles, en el caso de los líquidos. Para el flujo de gases, debemos dar especial atención a la variación del peso específico g con la presión. La r educción algebraica de las ecuaciones 1 y 2 es como sigue:
9
Pero
. Por consiguiente tenemos,
(3) Se pueden llevar a cabo dos simplificaciones en este momento. Primero, la diferencia de elevación (z1-z2) es muy pequeña, aun cuando el medidor se encuentre instalado en forma vertical. Por lo tanto, se desprecia este termino. Segundo, el termino hl es la perdida de la energía del fluido conforme este corre de la sección 1 a la sección 2. El valor hl debe determinarse en forma experimental. Pero es más conveniente modificar la ecuación (3) eliminando h1 e introduciendo un coeficiente de descarga C:
(4) La ecuación (4) puede utilizarse para calcular la velocidad de flujo en la garganta del medidor. Sin embargo, usualmente se desea calc ular la velocidad de flujo del volumen. Puesto que
, tenemos:
(5) El valor del coeficiente C depende del número de Reynolds del flujo y de la geometría real del medidor. La figura 2 muestra una curva típica de C versus número de Reynolds en la tubería principal.
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La referencia 3 recomienda que C = 0.984 para un Tubo Vénturi fabricado o fundido con las siguientes condiciones:
(en la tubería principal) donde
se define como el coeficiente del diámetro de la garganta y el diámetro de la
sección de la tubería principal. Esto es,
.
Para un Tubo Vénturi maquinado, se recomienda que C = 0.995 para las condiciones siguientes:
(en la tubería principal) La referencia 3, 5 y 9 proporcionan información extensa sobre la selección adecuada y la aplicación de los Tubos de Venturi. La ecuación (14-5) se utiliza para la boquilla de flujo y para el orificio, así como también para el Tubo de Venturi.
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3. MATERIALES Y EQUIPOS 2 bombas tipo HIDROSTAL:
Manómetro en U de mercurio.
Tanque de aforo
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Ventilador de sección constante
Tubo de Pitot
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Manómetro de columna
Una regla milimetrada
Tacómetro
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4. PROCEDIMIENTO BANCO DE TUBERIAS
Se procede a encender las bombas y con la válvula regular el caudal.
Se procede a abrir la válvula en la penúltima tubería, donde se encuentra el tubo de Venturi.
Se procede a tomar 5 puntos, tomando la diferencia de presión en el manómetro de mercurio y el caudal.
Se repite lo mismo para la última tubería donde se encuentra la placa de or ificio.
Se cierra las válvulas y se apaga las bombas.
SISTEMA DE DUCTOS
1. Se ajustan los niveles de la base del micromanómetro, con el regulador ubicado en la base del micromanómetro.
La burbuja del nivel, debe estar en el centro
Regulador de nivel 2. Con los tubos al aire (sin conexión a alguna) se calibra el manómetro para que marque 0 (cero) tanto en la escala divida en pulgadas así como la del disco inferior, donde cada pulgada se encuentra dividida en 1000 partes, milipulgadas, esto se hace con la manivela ubicado en el lateral del micromanómetro
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3. Se hace que el menisco superior coincida con la marca ubicada en el tubo inclinado, para ello se tiene que liberar, con sumo cuidado, la manivela ubicado en la parte posterior, para luego hacer coincidir el menisco y volver a ajustar el tambor.
4. Se pone en marcha el ventilador de vientos y se mide los RPM con la ayuda del medidor de velocidad angular.
5. Se conectan los tubos del manómetro al tubo de Pitot ya instalado con anterioridad a la tubería de la bomba de viento.
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Conexión a las mangueras del micromanómetro
6. Se empieza a medir desde la superficie más pegada a la tubería, marcando en este punto la longitud 0 (cero) del total del radio de 6 pulgadas de medida.
7. Mediante la manivela lateral llevar el nivel del líquido en el manómetro a los parámetros para tomar la medición la cual se lee en la regla vertical y el disco ubicado en la parte inferior, el menisco superior del líquido atrapado dentro del tubo inclinado debe de coincidir con la marca. 8. Tomar las respectivas medidas a las distintas posiciones de la toma de aire del tubo de Pitot. La tubería tiene un radio interior de 6 pulgadas. Con la ayuda de una regla se controlara la profundidad del tubo Pitot en la tubería. Para cada lectura en la primera media pulgada de profundidad, la misma incrementara, 1/16 pulgadas para cada lectura del micromanómetro, después se incrementara la profundidad en ½ pulg. hasta llegar al centro de la tubería.
9. Conocida ya la presión, convertiremos la presión mediada en inH 20 a Pa de velocidad en cada punto considerado, se obtiene la velocidad mediante la siguiente expresión
9. 8 1 1000 1 × 0.01254 × × 1 1 1 = 249.174 = √ 2 × 10. Se gráfica el perfil de velocidades. Esta grafica consiste en la velocidad calculada en el paso anterior versus su presión a lo largo de la tubería.
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5. CÁLCULOS Y RESULTADOS Medición de Flujo en la tubería utilizando el Venturi Datos geométricos del medidor tipo Venturi:
sección
Diámetro (in)
1 0
Diámetro (m)
Área (m2)
0.82
relación de áreas 0.0209042 0.0003432
0.68
0.0173228
0.0002357
0.69
t = tiempo que tarda el flujo para subir 7.2 cm la altura del tanque (de 23x30 cm2 de área) Propiedades del agua a la temperatura medida en la experiencia:
fluido
Temperatura (°C)
Steam
Densidad (Kg/m3)
23
Viscosidad (µPa*s)
997.541
932.163
Datos medidos:
PUNTO
∆P(mmHg)
A B C D E F
Tiempo llenado (s)
13
9.01
17
8.63
21
7.18
26
6.66
34
5.62
43
4.74
Flujo real y flujo teórico:
(−) ∗ = 1 ⁄ = 18
FLUJO REAL flujo flujo (l/s) (m3/s) 0.00055 0.00058 0.00069 0.00074 0.00088 0.001048
FLUJO TEORICO ∆P(Pa)
flujo (m3/s)
flujo (l/s)
0.55
1733.19
0.00061
0.61
0.58
2266.47
0.00069
0.69
0.69
2799.76
0.00072
0.72
0.74
3466.37
0.00086
0.86
0.88
4532.95
0.00098
0.98
1.048
5732.85
0.0011
1.1
Coeficientes de corrección y número de Reynolds:
= = ∗ = 1 1⁄ = ∗ ∗ K Coeficiente de flujo 1.24476 1.1592 1.3248 1.1868 1.2282 1.311
M
Cd
Factor de aproximación
Velocidad (m/s)
Reynolds
1.38
Q real/Q teórico 0.902
2.33
43193
1.38
0.84
2.46
45603
1.38
0.96
2.92
54130
1.38
0.86
3.14
58208
1.38
0.89
3.73
69146
1.38
0.95
4.45
82493
19
REYNOLDS
20
Medición de Flujo en la tubería utilizando placa con orificio. De los datos obtenidos se realizan las operaciones que a continuación vamos a mostrar (de manera análoga a los cálculos realizados para la medición de caudal en el Venturi). Luego, mostraremos una tabla con los datos y sus respectivos resultados, acompañado de los gráficos que sean pertinentes. Datos obtenidos en las mediciones: h1 = altura del manómetro que representa a la presión en el orificio h2 = altura del manómetro que representa a la presión antes del orificio t = tiempo que tarda el flujo para subir 7.2 cm la altura del t anque (de 23x30 cm2 de área) Los diámetros de la tubería son respectivamente: D1 = 1 ½’’ = 3.81 cm D2 = ¾’’ = 1.905 cm
Con estos datos podemos obtener el caudal teórico (Q T) y el caudal real (Q R), teniendo en cuenta también que: Q R = Cd. Q T, donde Cd es el coeficiente de descarga.
Q T = V2 ×A2 =
1
1-m2
× 2gH
Q R =Atanque×
ρHg
ρH2O
-1 ×π
D22 4
Hcronometrada t
Donde H = h1 – h2, m =D22/D12. Entonces, de todo lo anterior o btenemos la siguiente tabla:
#
h1 (cm Hg) h2 (cm Hg) t (seg)
QT (cm3/s)
QR (cm3/s)
Cd
1 2 3 4 5
16.5
15.2
12.51
590.005
397.122
0.6731
18.1
13.5
5.91
1109.846
840.609
0.7574
20
11.6
4.26
1499.766
1166.197
0.7776
21.4
10.3
3.66
1724.033
1357.377
0.7873
22.1
9
3.08
1872.922
1612.987
0.8612
De la tabla anteriormente mostrada, se pueden obtener los siguientes gráficos que nos permitan entender mejor los resultados que se presentan:
21
Q T vs Q R 1800 1600 1400 1200
Q R
1000 800 600 400 200 0 0
500
1000
1500
2000
1500
2000
Q T
Q T vs Cd 1 0.9 0.8 0.7 0.6 Cd 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
500
1000
Q T
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Medición de Flujo en la tubería de viento Los datos a tener en cuenta en el calculo de los resultados
hagua:
Para determinar el
ℎ
altura de agua en pulg
agua:
1000 kg/m3
aire:
1.2 kg/m3
g Diametro Radio R(m)
9.81 11 ¼ 5 5/8 0.14
se usa:
ℎ = ℎ ∗ ∗0.0254
Para determinar la velocidad:
= 2 ∗ ∗ = ∗ℎ
Para calcular el H y reemplazar en la formula de la velocidad:
Calculos N°1 PRM=2750
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Grafico N°1 V vs R^2 Integrando la función y multiplicando por pi y dividiendo entre 2 obtenemos el caudal:
20.00 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00
Series1
8.00 6.00 4.00 2.00 -
0.02
0.04
0.06
0.08
Calculos N°2 PRM=2554
24
0.10
0.12
0.14
Grafico N°2 V vs R^2 Integrando la función y multiplicando por pi y dividiendo entre 2 obtenemos el caudal: 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 Series1
8.00 6.00 4.00 2.00 -
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
Calculos N°3 PRM=2020
Grafico N°3 V vs R^2 Integrando la función y multiplicando por pi y dividiendo entre 2 obtenemos el caudal: 25
14.00 12.00 10.00 8.00 Series1
6.00 4.00 2.00 -
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
Para el cálculo de una velocidad aproximada a toda (la velocidad media):
∗ ∗ =
=Q
Finalmente realizando las comparaciones de las rpm,Vm y causal de c ada medición se obtiene:
De los gráficos R^2 vs Velocidad obtenemos el c audal:
26
3.50 3.00 2.50 2.00 Series1
1.50 1.00 0.50 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Se concluye que a mayor numero de rpm del motor se tendrá mayor c audal
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6. CONCLUSIONES Medición de Flujo en la tubería utilizando el Venturi
Se concluye que el venturímetro es considerablemente preciso ya que los coeficientes de descarga son bastante cercanos a 1.
Medición de Flujo en la tubería utilizando placa con orificio.
El caudal teórico es mayor que el caudal real (lo que se puede apreciar en el cuadro y en el primer gráfico), pues debemos recordar que existen factores que producen perdidas de energía, como la viscosidad y las algas que tiene la tubería tiene desde hace muchos años, que posiblemente producen variaciones en la medida del diámetro a lo largo de toda la tubería.
Pero más allá de lo anterior, tenemos que concluir, utilizando el segundo gráfico, que más allá de existir una diferencia entre el caudal real y el teórico, la relación de estos se representa en el coeficiente de descarga, que para nuestra experiencia aumenta ligeramente cuando el caudal teórico aumenta. En otras palabras, podríamos decir que prácticamente este coeficiente podría ser considerado constante en condiciones de trabajo más cuidadosas.
Medición de Flujo en la tubería de viento
A mayor rpm dentro de la bomba de motor, mas aire será empujado por la bomba y el caudal dentro del tubo será mayor.
Si bien las gráficas debieron mostrar simetría, esta no se cumplió ya que los datos recolectados se ven influenciados por diversos factores, entre ellos la medición de la presión, que es complicada. Otro factor que afecto la medición fue el contraflujo que entraba al tubo si es que una persona caminaba cerca, etc. Las gráficas de mayores rpm son más uniformes (muestran menos variación y cierta simetría) que la última de 202 0.
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7. RECOMENDACIONES
El valor un poco diferente al coeficiente de descarga típico se puede deber a problemas en la tubería, ya sean fugas o también depósitos de material en la tubería, siendo lo último apreciable en la tubería usada.
Tomar en cuenta todas las mediciones posibles, como para el caso de los diámetros de las tuberías, del orificio y del venturi, al igual que para el tanque (el área del tanque en el que se mide el tiempo y la altura a registrarse).
Tener cuidado a la hora de trabajar con flujos altos, ya que podría perderse el mercurio del manómetro al aumentar demasiado la diferencia de presiones.
El trabajo con el micromanometro debe ser llevado con mucho cuidado debido al efecto de la inercia. Seria recomendable trabajar con un instrumento de medición que posea menos tendencia la cambio repentino, como se mo straba.
Para una experiencia masa interesante para el tubo de viento, se pudo haber trabajado con distintas secciones, viendo su influencia. Otro cambio interesante seria el empleo de otros gases, para comprender como es que la naturaleza instrinseca del fluido influye dentro del caudal.
8. BIBLIOGRAFIA
MANUAL DE LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA II -
MANUAL DEL INGENIERO MECANICO -
Marks
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FIM-UNI
