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• Raúl Córdova Cantero

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ENSAYO DE MEDICIÓN DE VELOCIDAD 1. Introducción En el siguiente ensayo comprende el uso de dos herramientas juntas (tubo de Pitot y un tubo piezómetro) al cual se denominó Tubo de Prandtl , los resultados obtenidos son una presión estática y la presión Total con el fin de hallar la velocidad de un caudal en situaciones controladas, teniendo ciertas variaciones como por ejemplo la pendiente, y algunos obstáculos que varían el flujo de agua.

2. Objetivos  

Conocer los conceptos de Presión estática y Presión Dinámica Manejar los conceptos y fórmulas para llegar a la Velocidad del Fluido

3. Instrumentos   



Canal de pendiente variable Obstáculos para cambio de altura del fluido Tubo de Pitot: inventado por el ingeniero y físico francés Henri Pitot, El tubo de Pitot es un medidor de flujo que se utiliza tanto con líquidos (agua por ejemplo) como con gases (pero no sólo con el CO2 exclusivamente). Sirve para medir el gasto volumétrico determinando la presión dinámica en el interior de este, y por tanto la velocidad de salida de los fluidos. Manómetro Diferencial: mide la diferencia de presión manométrica entre dos puntos (P1 y P2) de allí su nombre. Con base en la figura se puede escribir la ecuación:

que equivale a:

Dónde: = densidad del líquido manométrico, generalmente se utiliza el mercurio = densidad del fluido, agua en el ejemplo de la figura (color verde). Si se tratara de gas, el término

podría despreciarse.

La sensibilidad del manómetro es tanto mayor, cuanto menor sea la diferencia

Su uso es muy frecuente en filtros en línea. De esta forma se puede observar fácilmente lo obturado que se encuentra el filtro midiendo la diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro.

4. Procedimiento La idea de Ludwig Prandtl fue la de combinar en un solo instrumento un tubo de Pitot y un tubo piezométrico: El tubo de Pitot mide la presión total; el tubo piezométrico mide la presión estática, y el tubo de Prandtl mide la diferencia de las dos, que es la presión dinámica. En el croquis se aprecia esquemáticamente, un tubo de Prandtl inmerso en un fluido de densidad , conectado a un manómetro diferencial cuyo líquido manométrico tiene densidad .

Datos a considerar:  Para iniciar el ensayo es necesario definir la pendiente y el caudal del fluido.  La altura el tubo de Pitot es al 80 % de la altura del fluido.  El líquido de diferente gravedad específica usado es el Kerosene con un valor de 0.784 kg/cm2  A medida que avanza el ensayo se varió la pendiente de 0.5% a 3%  Además se agregó al Canal de pendiente variable algunos obstáculo que producían una variación en la altura del fluido  El tubo de Prandtl cuenta con un orificio en el frente y otro al costado los cuales miden tanto la presión estática y presión total, lectura que se da en el manómetro diferencial el cual cuenta con Kerosene y el ensayo es con agua potable.

5. Imágenes

Variación de pendiente del Canal

Altura del Tubo de Pitot al 80 % de la altura del Fluido Imagen del Manómetro Diferencial

Cambio de altura del nivel del Fluido (agua) debido a obstáculos

6. Resultados

7. Conclusiones √ 

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Usando esta fórmula se halla la velocidad del fluido en diferentes condiciones, ya que la única variable es la l que es la longitud que la obtenemos en el manómetro diferencial y los demás datos son conocidos g (gravedad) ρ(agua) ρm (kerosene) Teóricamente la velocidad debe aumentar al aumentar la pendiente pero también se ha de tener en cuenta que al colocar un obstáculo el flujo choca y se vuelve más lento.