El gasto en la sección de una tubería se puede medir indirectamente con dispositivos de aforo, en el sitio en el que se desea conocer. Los más comunes son los venturímetro y diafragmas, donde es necesario llevar un control de los gastos, como en el caso de redes de abastecimiento de agua. Venturímetro. Consiste en producir un estrangulamiento en la sección transversal de la tubería, el cual modifica las presiones. Con la medición de ese cambio es posible conocer el gasto que circula por la sección; el estrangulamiento de esta es muy brusco, pero la ampliación hasta la sección original es, por el contrario, gradual.
1− 2 2 ( = ∗√ ) Donde: Q= gasto o caudal (m³/seg) A2= Área de la contracción del diafragma (m²) A1= Área mayor del diafragma (m²) Ac= Área de la garganta del venturímetro (m²) P1-P2/ɣ = Diferencia de las cargas de presión (m). Cv= coeficiente de descarga del venturímetro. Cd= Coeficiente de descarga del diafragma. g= Aceleración de la gravedad (m/s²) Diafragma: En tuberías donde se permite una gran pérdida de energía para efectuar el aforo se puede utilizar un diafragma. Este consiste en una placa de metal que presenta un orificio circular concéntrico con el eje de la tubería de área 0. La cual se inserta en la tubería en la sección deseada, la modificación en las velocidades cuyo valor determina el gasto.
= ∗ 2√ 1− 2 ∆ 21 Donde:
Q= gasto o caudal (m³/seg) A2= Área de la contracción del diafragma (m²) A1= Área mayor del diafragma (m²) Ac= Área de la garganta del venturímetro (m²) P1-P2/ɣ = Diferencia de las cargas de presión (m). Cv= coeficiente de descarga del venturímetro. Cd= Coeficiente de descarga del diafragma. g= Aceleración de la gravedad (m/s²)
1.- Observamos de los diferentes tipos de venturímetros y diafragmas con los que el laboratorio de hidráulica cuenta.
2.- observamos las funciones que tiene una mesa hidrodinámica.
3.- Se hicieron 5 ensayos para calcular las alturas de cargas (∆H) en milibares correspondiente de gastos de 18 lts/min; 16 lts/min; 14 lts/min; 12 lts/min; 10 lts/min, para el venturimetro y registramos la temperatura en cada una de ellas.
4.- se hicieron 5 ensayos para calcular las alturas de cargas (∆H) en milibares correspondiente de gastos de 18 lts/min,, 16 lt/min, 14 lt/min, 12 lt/min y 10 lt/min, para el diafragma y registramos la temperatura en cada una de ellas. 5.- Con los datos obtenidos llenamos la siguiente tabla. Tabla de calculo de Cv del Venturimetro. Ensayo ∆H(milibar) ∆H(m) Q(lts/min) Q(m³/seg.) Cv T(°c) V(m/seg) Re Regimen 1 62 0.62 18 0.0003 0.67728614 22 2.36220472 311526.4798 Turbulento 2 48 0.48 16 0.00026667 0.68421862 22 2.09973753 276912.4264 Turbulento 3 35 0.35 14 0.00023333 0.70111546 22 1.83727034 242298.3731 Turbulento 4 27 0.27 12 0.0002 0.68421862 22 1.57480315 207684.3198 Turbulento 5 18 0.18 10 0.00016667 0.69832771 22 1.31233596 173070.2665 Turbulento
Re 311526.4798 276912.4264 242298.3731 207684.3198 173070.2665
1.- ¿Qué entiende por aforo del gasto en una tubería? Es el método para conocer la variación del caudal que fluye por una determinada sección. 2.- ¿Qué entiendes por coeficiente de gasto? Es un factor adimensional que permite conocer el gasto y que relaciona la diferencia de altura (Δh) o presión (ΔP) entre la entrada y salida de la tubería.
3.- Explica las causas de que la presión en la sección (2) sea menor a la presión de la sección (1) en el venturímetro y en el diafragma. Ya que después de la brusca reducción aparece un estilo de liberación de e nergía, esto hace que el fluido no ocupe la totalidad de la tubería, disipando parte de la presión por la turbulencia del mismo. 4.- ¿Cuál es el objetivo en un aforo de tuberías? Conocer las variaciones de gastos dentro de cada tubería, así mismo, la variación de velocidad.
5.- Mencione la importancia de optimizar el recurso hídrico. Porque nos ayuda a tener mejor control y rendimiento de nuestro flu jo tratado, para poder tener mejores resultados del circuito de tuberías que analicemos. 6.- analiza los resultados de la tabla, que observas con los mayores gastos y ¿a qué régimen corresponden? Entre mayor sea el gasto de la tubería mayor es el número de Reynolds, es decir, tiende a ser más turbulento por mayor gasto. 7.- En base a los resultados de la tabla ¿Cuál es el coeficiente de gasto del venturímetro y del diafragma? En el venturímetro oscila entre 0.8 a 0.9 En el diafragma alrededor de 0.75 a 0.85
8.-¿Cuál es el coeficiente de correlación de los datos obtenidos experimentalmente? Cv
Cd
0.67728614
0.67367392
0.68421862
0.68421862
0.70111546
0.69130916
0.68421862
0.70636733
0.69832771
0.74068839
CONCLUSIONES: Concluimos esta práctica con la demostración de la importancia de los aforadores de gasto en tuberías y el aprendizaje completo de la calibración experimental de estos tipos de dispositivos de aforo de gasto en tuberías ya que en trabajos reales nos ayuda a tener un control en el gasto que circula en nuestra tubería y darnos cuenta cuanto tenemos una fuga. COMENTARIO PERSONAL: Nos sirvió para conocer los tipos de aforadores de gasto en tuberías más importantes dentro de la hidráulica. También, se conoció el modo de trabajo de la mesa h idrodinámica.
