INFORME PRÁCTICA Nº 3
PRINCIPIO DE BERNOULLI OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA 1.1 .1.. OBJ BJET ETIV IVO O GEN GENER ERA AL Comprobar !pr"m#$a%m#$ % $orma & Br#o'%%" ( ob$#r %a) ra)a#$) p"*om+$r",a) ( & #r-a para '#a ,o#&',,"/# 0or*a&a. 1.. 1. . OB OBJE JETI TIVO VO ES ESPE PEC2 C2FI FICO CO •
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D$ D$rm rm"# "#ar ar %a) %a) ,a ,arr-a) a) & pr) pr)"/ "/# # 4%o 4%o," ,"&a &a& & ( %4 %4a, a,"/ "/# # para para ,a'&a%) ,o#o,"&o) 5' ,"r,'%a# por '#a $'bra. Ca%,'%ar %a pr&"&a & ,ar-a pr)#$ # ,a&a ,a)o. Co# %o) Co# %o) &a$o &a$o)) ob$ ob$#" #"&o &o) ) 4r" 4r"0" 0",a ,arr %a 4a%" 4a%"& &** & %a , ,'a 'a," ,"/# /# & Br#o'%%". Gra0",ar %a) ra)a#$) p"*om+$r",a) ( & #r-a.
APLICACIONES PRÁCTICAS La ,'a,"/# & Br#o'%%" ) 6probab%m#$ %a ,'a,"/# 5' ) '$"%"*a ,o# m7) 0r,'#,"a # ap%",a,"o#) & 0%'8o & 0%'"&o) 5' ,'a%5'"r o$ra ,'a,"/#9 ,'a,"/#9 :Po$$r :Po$$r ;;<. ;;<. Da&a Da&a %a -ra# ,a#$"&a& ,a#$"&a& & ap%",a,"o# ap%",a,"o#)) 5' $"# % Pr"#,"p"o & Br#o'%%" ) m#,"o#ar7 )/%o a%-'#a) & )') ap%",a,"o#) :=">"p&"a
Diseño de chimeneas .@ La) ,"m#a) )o# a%$a) para apro4,ar
5' %a 4%o,"&a& &% 4"#$o ) m7) ,o#)$a#$ ( %4a&a a ma(or) a%$'ra). C'a#$o m7) r7p"&am#$ )op%a % 4"#$o )obr %a bo,a & '#a ,"m#a m7) ba8a ) %a pr)"/# ( ma(or ) %a &"0r#,"a & pr)"/# pr)"/# #$r %a ba) ( %a bo,a & %a ,"m#a ,"m#a # ,o#),'#, ,o#),'#,"a "a %o) -a)) & ,omb')$"/# ) !$ra# m8or. •
Flujo de fluido desde un tanque .@ La $a)a & 0%'8o )$7 &a&a por %a
,'a,"/# & Br#o'%%". •
Sustentación de aviones .@ Gra,"a) a %a 0orma ( or"#$a,"/# & %o)
pr0"%) aro&"#7m",o) % a%a ) ,'r4a # )' ,ara )'pr"or ( )$7 a#-'%a&a r)p,$o a %a) %#a) & ,orr"#$ "#,"&#$). Por %%o %a)
%#a) & ,orr"#$ arr"ba &% a%a )$7# m7) 8'#$a) 5' aba8o por %o 5' %a 4%o,"&a& &% a"r ) ma(or ( %a pr)"/# ) m#or arr"ba &% a%a a% )r ma(or %a pr)"/# aba8o &% a%a ) -#ra '#a 0'r*a #$a a,"a arr"ba :)')$#$a,"/#<. •
Carburador de automóvil .@ E# '# ,arb'ra&or & a'$om/4"% %a
pr)"/# &% a"r 5' pa)a a $ra4+) &% ,'rpo &% ,arb'ra&or &")m"#'( ,'a#&o pa)a por '# )$ra#-'%am"#$o. A% &")m"#'"r %a pr)"/# %a -a)o%"#a 0%'( ) 4apor"*a ( ) m*,%a ,o# %a ,orr"#$ & a"r. •
Tuberías .@ La ,'a,"/# & Br#o'%%" ( %a ,'a,"/# & ,o#$"#'"&a&
$amb"+# #o) &",# 5' )" r&',"mo) % 7ra $ra#)4r)a% & '#a $'bra para 5' a'm#$ %a 4%o,"&a& &% 0%'"&o 5' pa)a por %%a ) r&',"r7 %a pr)"/#. S-# Po$$r :;;< %a ,'a,"/# &% Br#o'%%" ) ,o# 0r,'#,"a ma% '$"%"*a&a por %o 5' ) "mpor$a#$ ,ompr#&r )') %"m"$a,"o#) 5' )o# ,o#),'#,"a & 4ar"a) )'po)","o#) ,a) # )' &r"4a,"/#. E#$r &",a) )'po)","o#) $#mo)? •
Lo) )0'r*o) ,or$a#$) #o )o# $oma&o) # ,'#$a :F%'8o "#4"),"&o<
•
E% 0%'8o ) ,o#$"#'o :
<
•
F%'8o a %o %ar-o & '#a %#a & ,orr"#$ :
•
D#)"&a& ,o#)$a#$ :
•
Mar,o & r0r#,"a "#r,"a%
<
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MARCO TERICO Principio de conservación de la energía .@ 6La #r-a #o ) ,ra #" )
&)$r'( )/%o ) $ra#)0orma & '#a 0orma # o$ra.9 :Mo$$ ;;<. Formas de energía presentes en el flujo en conductos .@ ) ,o#)"&ra# $r) 0orma) & #r-a :Gar,a R'"* 1
< &b"&a a %a %4a,"/# ,o# r)p,$o a% #"4%
& r0r#,"a? . E#r-a ,"#+$",a :
< &b"&a a %a 4%o,"&a& & 0%'8o?
3. E#r-a & pr)"/# o #r-a & 0%'8o : < rpr)#$a % $raba8o #,)ar"o para mo4r % %m#$o & 0%'"&o a $ra4+) & '#a ,"r$a ),,"/# # ,o#$ra & %a pr)"/#? Do#&
? p)o & '# %m#$o &% 0%'"&o 5' 0%'( por % ,o#&',$o ? %4a,"/# ,o# r)p,$o a '# #"4% & r0r#,"a ? 4%o,"&a& &% 0%'"&o p? pr)"/# &% 0%'"&o &#$ro & %a $'bra
Prdida de energía ! " .@ E) %a ,a#$"&a& & #r-a o ,ar-a 5' ) '$"%"*a
para 5' % %5'"&o 0%'(a a $ra4+) & '#a $'bra ,a#a% o &")po)"$"4o )p,"a% ,omo '# or"0","o 47%4'%a ,o&o $,. ( )$7 r%a,"o#a&a &"r,$am#$ ,o# %a 4%o,"&a& a %a 5' 0%'( % %5'"&o ( -#ra%m#$ ) &"4"& # p+r&"&a) por 0r",,"/# :5' )o# %a) 5' ) pr)#$a# a% pa) &% 0%'"&o ,o#$ra %a) par&) &% ,o#&',$o< ( # p+r&"&a) %o,a%) :5' )o# %a) 5' ) or"-"#a# a% pa)o &% %5'"&o a $ra4+) & '# &")po)"$"4o )p,"a%< :P+r* ;;<. #cuación de $ernoulli .@ La ,'a,"/# & Br#o'%%" ) :Gar,a R'"* 1
Ca&a $+rm"#o & %a ,'a,"/# & Br#o'%%" r)'%$a & &"4"&"r '#a !pr)"/# & %a #r-a #$r % p)o & '# %m#$o &% 0%'"&o. La '#"&a& & ,a&a $+rm"#o ) #r-a por '#"&a& & p)o. E# % )")$ma SI %a) '#"&a&) )o# NHmN ( # % S")$ma Br"$7#",o & U#"&a&) ) %bHp"%b. E# % a#7%")") &% 0%'8o & 0%'"&o) %o) $+rm"#o) ) !pr)a# por %o ,om# ,omo a%$'ra # a%')"/# a '#a a%$'ra )obr '# #"4% & r0r#,"a. E# )p,0",o %o) $+rm"#o) )o#? •
) %a ,ar-a & pr)"/# # m.
•
) %a ,ar-a & %4a,"/# # m.
•
) %a ,ar-a & 4%o,"&a& # m.
Tab%ro ,o# p"*/m$ro )
1
ESUEMA DE LA PRÁCTICA E% 5'"po para )$a pr7,$",a ,o#)")$ # '#a $'bra & &"7m$ro p5'Ko # %a 5' a( "#)$a%a&o) 4ar"o) ,o&o) ( '#a 47%4'%a. A-'a) 1 arr"ba ( a-'a) &ba8o & ,a&a a,,)or"o ) #,'#$ra '#a $oma $oma ,o#,$a&a a '# p"*/m$ro. E)$o) p"*/m$ro) ) #,'#$ra# ,o%o,a&o) p"*/m$r", # '# pa#%. E% -a)$o ) p'& m&"r por % m+$o&o 4o%'m+$r",o. a
1
F"-. 1. E)5'ma &% E5'"po & %a Pr7,$",a E# %a 0"-'ra )/%o ) a rpr)#$a&o '#a $oma p"*om+$r",a. E% 4a%or & & rpr)#$a %a a%$'ra &% #"4% & r0r#,"a :p")o &% %abora$or"o< a %a $oma
) %a a%$'ra & %a $oma a% ,ro & %a ),a%a -ra&'a&a
,o%o,a&a # % pa#% & p"*/m$ro) ( a-'a # % p"*/m$ro.
) %a a%$'ra 5' a),"#& %
OJA DE LEVANTAMIENTO DE DATOS Lo) &a$o) "#","a%) ( %a) $ab%a) & ob)r4a,"o#) ) pr)#$a# a ,o#$"#'a,"/#? Tab%a Nº 1. DATOS INICIALES Altura de cada toma al cero de la regla graduada en el panel, en cm
(1 3;
( 1
(3 1
( 3;
( ;
( 3
Altura del Piso a la toma
1 3;
1
3 1
13;
1;
Tab%a Nº . TIEMPOS :AFORO< Medici ón
Tiempo (s) Con el Con el 1º caudal 2º caudal
1
1
1
3 Prom&" o
13;
1
1
Tab%a Nº 3. TABLA DE OBSERVACIONES Obseraciones
Tom a Nº
!, 1º caudal (m)
!, 2º caudal (m)
1
Q
1;1
Q
Q
3
Q
Q
Q
Q
;
Q
11
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA Lo) pa)o) para %a ra%"*a,"/# & %a pr7,$",a )o# %o) )"-'"#$)? 1. S a#o$a %o) &a$o) "#","a%)? •
Ára &% $a#5' & a0oro :A< # m.
•
A%$'ra &% p")o a ,a&a $oma :< # m.
•
A%$'ra & ,a&a $oma a% ,ro & %a r-%a -ra&'a&a # % pa#% :(< # m.
. S a, pa)ar '# -a)$o p5'Ko por %a $'bra. Db 4"-"%ar) 5' % a-'a #o ) &rram por % !$rmo )'pr"or & %o) p"*/m$ro).
3. S m"& %a %4a,"/# &% a-'a # ,a&a p"*/m$ro ,o# %a a('&a & '# 0%!/m$ro. E)$o) 4a%or) ) &#om"#a# 1 $,. . S m"& ( r-")$ra % $"mpo :$< 5' $oma # %%#ar) '# 4o%'m# ,o#o,"&o # % $a#5' & a0oro. . S Vara % -a)$o ,o# %a 47%4'%a & r-'%a,"/# ( ) rp"$ %a) m&","o#) "#&",a&a) # %o) p'#$o) a% . Co#,%'"&a %a r,o%,,"/# & &a$o) ) ra%"*a# %o) ,7%,'%o) #,)ar"o) ( ) pro,& a% a#7%")") & r)'%$a&o). CÁLCULOS E% pro,)am"#$o & %o) &a$o) ) ra%"*/ & %a )"-'"#$ 0orma? 1. S ,a%,'%/ % -a)$o & ,"r,'%a,"/# :< # %). :) "-'a% a% ,o,"#$ #$r % 4o%'m# ( % $"mpo # % $a#5' & a0oro<. . S &$rm"#/ %a 4%o,"&a& & ,"r,'%a,"/# :V< # m)? 3. S ,a%,'%/ %a ,ar-a & 4%o,"&a& # m? . S ob$'4o %a ,ar-a & pr)"/# )'ma#&o %a a%$'ra & %a $oma a% ,ro & %a ),a%a -ra&'a&a :(< m7) %a a%$'ra &% a-'a # % p"*/m$ro :< # m. . S &$rm"#/ %a ,o$a ra)a#$ p"*om+$r",a? :
<
. S &$rm"#/ %a ,o$a ra)a#$ & #r-a? :
<
Lo) ,7%,'%o) ) r)'m# # %a )"-'"#$ $ab%a? Tab%a Nº . TABLA DE RESULTADOS? 1º CAUDAL Toma !". 1 2 , +
Observ. h (m )2* )2 )2 )11 )1 )1,
p/ (m )+1 )0,1 )0+ )+, )* )-*
RESULTADO PARA Q1 V V2/2g Rasante (m (m/s (m P#e$om%tr#&a Energ'a )2,2 )- )* )*)2,2 )- )*, )*,)2,2 )- )*1 )*1)2,2 )- )00 )00)2,2 )- )0+ )0+ )2,2 )- )0+, )0+0
E# ba) a %o) r)'%$a&o) para % 1º ,a'&a% po&mo) &"b'8ar %a) -r70",a) & %a Ra)a#$ p"*om+$r",a :0"-. < ( %a Ra)a#$ & E#r-a :0"-. 3<
Lo) r)'%$a&o) para % º ,a'&a% ) pr)#$a# # %a )"-'"#$ $ab%a? Tab%a Nº . TABLA DE RESULTADOS? º CAUDAL Toma !". 1 2 , +
Observ. h (m ; ; ; ;Q ;; ;1
p/ (m 1; 11 1; 1 ;; ;3;
RESULTADO PARA Q2 V V2/2g Rasante (m (m/s (m P#e$om%tr#&a Energ'a ; ;;;1 1Q; 1;; ; ;;;1 11 13 ; ;;;1 1; 1 ; ;;;1 1 1 ; ;;;1 ;Q; ;QQ; ; ;;;1 ;Q ;Q
E# ba) a %o) r)'%$a&o) para % º ,a'&a% po&mo) &"b'8ar %a) -r70",a) & %a Ra)a#$ p"*om+$r",a :0"-. < ( %a Ra)a#$ & E#r-a :0"-. <.
ANÁLISIS DE RESULTADOS CONCLUSIONES D %a ra%"*a,"/# & )$a pr7,$",a po&mo) !$rar %a) )"-'"#$) ,o#,%')"o#)? •
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U# "#,rm#$o &% ,a'&a% :-a)$o< a'm#$a %a #r-a $o$a% a $ra4+) & )' 0,$o )obr %a ,ar-a & pr)"/# ( %a ,ar-a & 4%o,"&a&. La ra)a#$ & #r-a #$r %o) p'#$o) ( para ambo) ,a'&a%) pr)#$a '#a r&',,"/# )"-#"0",a$"4a %o 5' "#&",a 5' # ) $ramo ) p"r& ba)$a#$ #r-a :probab%m#$ ,omo ,o#),'#,"a & %a) 0'r*a) 4"),o)a)< por %o 5' #o &b ap%",ar) %a ,'a,"/# & Br#o'%%" #$r p'#$o) 5' ,o#$#-a# &",o $ramo. Ta#$o %a ra)a#$ p"*om+$r",a ,omo %a & #r-a m')$ra# '#a $#&#,"a &),#&#$ &b"&o a %a a,,"/# & 0'r*a) #o ,o#)r4a$"4a) :,omo %a 4"),o)"&a&<. La #r-a po$#,"a% ( %a #r-a & pr)"/# )o# %a) &o) 0orma) & #r-a m7) )"-#"0",a$"4a) # % pr)#$ )")$ma m"#$ra) 5' %a #r-a ,"#+$",a &b"&a a %a 4%o,"&a& &% 0%'8o ) %a m#o) )"-#"0",a$"4a.
%ecomendaciones& @ E# %a ra%"*a,"/# & )$a pr7,$",a ) $'4o %a
&"0",'%$a& & #o po&r r-'%ar a&,'a&am#$ % ,a'&a% a '# #"4% &a&o %o 5' -#raba % prob%ma & 0%',$'a,"o#) # %o) #"4%) &% %5'"&o &#$ro & %o) p"*/m$ro) ( &"0",'%$aba '#a m&","/# pr,")a. Para )o%',"o#ar )$ prob%ma r,om#&amo) 5' ) ra%", '# ma#$#"m"#$o ,omp%$o & $o&a %a r& & $'bra) &% %abora$or"o / '# r&")Ko & %a 0'#$ & ,ar-a para %a) $'bra). BIBLIOGRAF2A CONSULTADA •
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Er#)$o Gar,a R'"* :1<. 6MANUAL DE PRÁCTICAS DEL LABORATORIO DE IDRÁULICA9. U#"4. A'$/#oma J'a# M")a% Sara,o. Bo%"4"a. 3Q p7-"#a). Mr% Po$$r Da4"& ="--r$ :;;<. MECÁNICA DE FLUIDOS. 3º &","/#. E&. Tom)o#. M+!",o. p7-"#a). Robr$ L. Mo$$ :;;<. 6MECÁNICA DE FLUIDOS9. º &","/#. E&. Par)o# E&',a,"/#. M+!",o. p7-"#a). G'"%%rmo P+r* J)) Ro&r-'* Jor- 'r$a&o J'a# Pab%o Mo%"#a :;;<. MANUAL DE PRÁCTICAS DE IDRÁULICA BÁSICA. U#"4. M",oa,a#a & Sa#$o Tom7) & "&a%-o. M+!",o. E#,",%op&"a o#@%"# =">"p&"a. E# r&? es&'i(ipedia&org)
ANEOS 1.3. UNIDADES DE MEDIDA DE CADA TRMINO EN LA ECUACIN DE BERNOULLI La ,'a,"/# & Br#o'%%" )?
Ca&a $+rm"#o & %a ,'a,"/# & Br#o'%%" r)'%$a & &"4"&"r '#a !pr)"/# & %a #r-a #$r % p)o & '# %m#$o &% 0%'"&o. Por $a#$o cada t"rmino de la ecuación de #ernoulli es una $orma de la energ%a &ue posee el $luido por unidad de peso del $luido &ue se muee en el sistema :Mo$$ ;;< '
La '#"&a& & ,a&a $+rm"#o ) #r-a por '#"&a& & p)o. E# % )")$ma SI %a) '#"&a&) )o# NHmN ( # % S")$ma Br"$7#",o & U#"&a&) ) %bHp"%b :Gar,a R'"* 1<. Pro &b"&o a 5' %a '#"&a& & 0'r*a :o
p)o< apar, $a#$o # % #'mra&or ,omo # % &#om"#a&or p'&# ,a#,%ar). La '#"&a& r)'%$a#$ ) $a# )/%o % m$ro :m< o % p" ( ) "#$rpr$a ,omo '#a a%$'ra. E# % a#7%")") &% 0%'8o & 0%'"&o) %o) $+rm"#o) ) !pr)a# por %o ,om# ,omo a%$'ra # a%')"/# a '#a a%$'ra )obr '# #"4% & r0r#,"a :Mo$$ ;;<. E# )p,0",o %o) $+rm"#o) )o#? •
) %a ,ar-a & pr)"/# # m.
•
) %a ,ar-a & %4a,"/# # m.
•
) %a ,ar-a & 4%o,"&a& # m.
PR!PO DE 3ER!OULL 4ODELO -.1 A!OTA5! 6 PROESA4E!TO DE DATOS !ombre7 888888888888888888888888888888888888888
9e&ha7 88888888888
A78888888 m2 8 A
ra ;e &a;a toma a< &ero ;e a;a en e< pane<) en &m @1 @2 @@, @ @+
:rea ;e< tan=>e ;e a?oro
1
2
Ara ;e< P#so a
Ara (tan=>e ;e a?oro7 8888888 m Toma !". 1 2 , +
Observa&#Cn h (m
p/ (m
Ara (tan=>e ;e a?oro7 8888888 m Toma !". 1 2 , +
Observa&#Cn h (m
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T#empo7 V (m/s
T#empo7 V (m/s
88888888 s
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Basto7
8888888
RESULTADO V2/2g Rasante (m (m P#e$om%tr#&a Energ'a
88888888 s
Basto7
8888888
RESULTADO V2/2g Rasante (m (m P#e$om%tr#&a Energ'a
