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PRACTICA DE LABORATORIO

ESCOBAR RAMOS FRANCISCO JAVIER HERNANDEZ CARDONA BRAYAN TORRES VILLAFAÑE JUAN DAVID SIABATO BRAYAN ANDRES

ORREGO CHANSI WILSON ELIECER

UNIVERSIDAD DEL VALLE SEDE BUGA FUNDAMENTOS DE FLUIDOS 2017

Tabla de contenido DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA .............................. 3 Objetivo ........................................................................................................................................... 3 Introducción .................................................................................................................................... 3 Descripción de las herramientas utilizadas ..................................................................................... 4 Descripción de la práctica ............................................................................................................... 4 Datos y cálculos .............................................................................................................................. 5 Análisis de los resultados ............................................................................................................... 8 Conclusiones ................................................................................................................................... 9 Recomendaciones .......................................................................................................................... 9 FUERZA HIDROSTÁTICA SOBRE UNA SUPERFICIE SUMERGIDA .................................................. 10 Objetivo ......................................................................................................................................... 10 Introducción .................................................................................................................................. 10 Descripción de las herramientas utilizadas ................................................................................... 11 Descripción de la práctica ............................................................................................................. 11 Datos y cálculos ............................................................................................................................ 12 Análisis de los resultados ............................................................................................................. 15 Conclusiones ................................................................................................................................. 15 Recomendaciones ........................................................................................................................ 16 FLUJO PERMANENTE A TRAVÉS DE UNA TUBERIA DE DIAMETRO CONSTANTE .......................... 17 Objetivo ......................................................................................................................................... 17 Introducción .................................................................................................................................. 17 Descripción de las herramientas utilizadas ................................................................................... 18 Descripción de la práctica ............................................................................................................. 18 Datos y cálculos ............................................................................................................................ 19 Análisis de los resultados ............................................................................................................. 19 Conclusiones ................................................................................................................................. 22

FUNDAMENTOS DE FLUIDOS

Practica de laboratorio No 1: Nombre: DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA. 1. Objetivos 1.1.

Objetivo general: Comprender el funcionamiento de un manómetro diferencial como instrumento de medición y determinar experimentalmente el peso específico de una sustancia desconocida y su gravedad específica.

1.2.

Objetivos específicos:  Comprender la aplicación de los conceptos de presión en un plano horizontal para la medición de la densidad relativa de un fluido utilizando un manómetro en U.  Utilizar los conceptos de manometría para determinar experimentalmente la densidad relativa de un fluido desconocido.

2. Introducción: Durante la realización de esta práctica los estudiantes aplicaron los conocimientos obtenidos en clase sobre la manometría para determinar el peso específico de una sustancia desconocida, al inicio se les presentó a los estudiantes un manómetro en U, con el cual los estudiantes deben manipular para obtener diferentes datos referentes a la alturas de los fluidos en cuestión para después hallar estadísticamente el peso específico y la gravedad especifica de la sustancia desconocida, se deben tomar datos 10 veces, una vez tomado 1 dato el estudiante debe agregar más cantidad de agua para así ir variando la altura y poder comparar los datos al final y plasmarlos en una tabla.

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3. Descripción de las herramientas utilizadas:  Liquido desconocido.  Agua con colorante  Manómetro en U El líquido desconocido es al que el grupo que realiza la practica debe determinar experimentalmente el peso específico. 4. Descripción de la practica:  Los estudiantes reciben un manómetro ya adecuado para iniciar la practica junto a un inyector con agua con colorante que se ira agregando al manómetro a medida que avanza la práctica.  El equipo de trabajo se divide las cargas de trabajo determinando la posición y función de los integrantes de la siguiente manera:  1 estudiante registrando los datos.  2 estudiantes midiendo las alturas de los líquidos.  1 estudiante manipulando el manómetro y el inyector.  La práctica comienza con agregar un poco de agua con colorante, seguido de esto los estudiantes encargados de medir las alturas de los líquidos le indican al encargado de registrar los datos para que registre las debidas alturas, esto conforma 1 ensayo.  La práctica consta de 10 ensayos, el experimento se repitió 10 veces y se registraron los datos en la tabla 1.

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5. Datos y cálculos:  Se utilizaron los datos registrados en la siguiente tabla y las ecuaciones dadas por la guía entregada anteriormente por el profesor para desarrollar y cumplir los objetivos de la practica el cual era hallar el peso específico y la gravedad especifica del líquido desconocido.

Tabla 1 ENSAYO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Temperatura

H1 8,2 8,8 9,9 10,5 11,2 11,5 13 14,1 17,9 20,3 27

H2 H3 7,3 7,4 7,3 7,6 6,7 8,3 6,4 8,2 6,3 8,7 6,1 8,9 5,4 9,6 4,9 10,1 3,1 11,8 2 13,1 Densidad relativa

H4 8,3 8,8 8,9 9,2 9,4 9,6 10,4 10,8 12,5 13,7 1,6058

H1-H2 0,9 1,5 3,2 4,1 4,9 5,4 7,6 9,2 14,8 18,3 Peso especifico

H4-H3 0,9 1,2 0,6 1 0,7 0,7 0,8 0,7 0,7 0,6 0,016

H3-H2 0,1 0,3 1,6 1,8 2,4 2,8 4,2 5,2 8,7 11,1 N/cm^3

N 0 0 3 3 4 5 7 9 14 18

D 0,1 0,3 1,6 1,8 2,4 2,8 4,2 5,2 8,7 11,1

En la tabla anterior se registraron los datos de los 10 ensayos realizados, todas las medidas de altura están en cm, la temperatura en grados C. Con los datos de N y D se realizó un gráfico el cual representa la siguiente ecuación. 𝐍 = 𝐒𝐃  Donde S es la gravedad especifica.  𝐍 = (𝐡𝟏 − 𝐡𝟐) − (𝐡𝟒 − 𝐡𝟑)  𝐃 = 𝐡𝟑 − 𝐡𝟐

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Grafico 1: N=SD 20 18

y = 1,6058D

16

14 12 10 8 6 4 2 0 -2 0

2

4

6

8

10

12

Este es el grafico que representa la ecuación N=SD, de este grafico se puede determinar el valor de S, para este caso la gravedad especifica es: 𝐒 = 𝟏, 𝟔𝟎𝟓 Para este grafico el eje vertical representa los valores de N, y el eje horizontal representa a D y la pendiente de la recta a S. Entonces la ecuación mas aproximada a la recta queda así: 𝐍 = 𝟏, 𝟔𝟎𝟓𝐃 Una vez determinada la gravedad relativa o especifica del líquido desconocido pasamos a determinar el peso específico con la siguiente ecuación. 𝛄 = 𝐒 ∗ 𝛄𝟏 Donde:  𝛄 es el peso específico a determinar.  S es la gravedad especifica del líquido desconocido  𝛄𝟏 es el peso específico del agua

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También podemos decir 𝛄𝟏 = 𝐃𝟏 ∗ 𝐠 Donde:  D1 es la densidad del agua.  g es la gravedad. Reemplazando en la ecuación anterior obtenemos 𝛄 = 𝐒 ∗ 𝐃𝟏 ∗ 𝐆 𝑲𝒈 𝒎 ∗ 𝟗, 𝟖𝟏 𝒎𝟑 𝒔𝟐 𝑵 𝛄 = 𝟏𝟓𝟕𝟒𝟓 𝟑 𝒎

𝛄 = 𝟏, 𝟔𝟎𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎

O también: 𝛄 ≅ 𝟎, 𝟎𝟏𝟔

𝑵 𝒄𝒎𝟑

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6. Análisis de los resultados:  Mediante el experimento se halló de forma experimental la gravedad especifica del líquido desconocido el cual era S=1,605, con este dato podemos determinar que el líquido desconocido es más denso que el agua.  Se determinó que el peso específico de un líquido desconocido en un manómetro en U es proporcional a la gravedad especifica del líquido y al peso específico del agua. ¿Qué representa la gravedad especifica?: La gravedad especifica es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad del agua. la gravedad especifica está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua. ¿Cuáles son las dimensiones del peso específico? El peso específico tiene dimensiones de: 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 Donde podemos decir que la fuerza es el peso del objeto 𝛄=

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏

Pero lo podemos descomponer en dimensiones primarias. 𝛄=

𝑴𝒂𝒔𝒂 ∗ 𝒈𝒓𝒂𝒗𝒆𝒅𝒂𝒅 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏

ó también: 𝛄=

𝑴∗𝒈 𝑳𝟑

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¿Unidades del peso específico en el sistema internacional? en el sistema internacional el peso específico tiene las siguientes unidades: 𝛄=

𝑵 𝒎𝟑

Pero lo podemos descomponer aún más: 𝑲𝒈 ∗ 𝒎 𝒎𝟑 ∗ 𝒔𝟐 𝑲𝒈 𝛄= 𝟐 𝟐 𝒎 ∗𝒔 𝛄=

7. Conclusiones:  Se comprendió la importancia y algunas funciones que cumplen los manómetros en U.  El equipo aprendió a utilizar este tipo de manómetro y se demostró experimentalmente la veracidad de las ecuaciones manométricas.  Se determinó que la gravedad específica está directamente relacionada con la altura de los líquidos en este tipo de manómetros.  El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada. La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa.

8. Recomendaciones Después de todos los resultados obtenidos podemos decir que para obtener mejores deducciones se tiene que ser mucho más cautelosos al tomar los datos en el manómetro, y también se recomienda revisar el manómetro y estudiarlo para ver si necesita en verdad ser calibrado o por lo contrario son fallas humanas al tomar las presiones .

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Practica de laboratorio No 3. Nombre: fuerza hidrostática sobre una superficie sumergida. 1. Objetivos: 1.1.

Objetivo general: Analizar los efectos que un fluido incompresible en reposo ejerce sobre una superficie sumergida.

1.2.

Objetivos específicos:  Determinar experimentalmente la línea de acción y la magnitud de la Fuerza resultante ejercida debido a la presión del fluido.  Determinar experimentalmente el centro de presión sobre la superficie sumergida y validar el concepto de diagrama de presiones.

2. Introducción: Un fluido es un estado de la materia en el que la forma de los cuerpos no es constante y es estático si todas y cada una de sus partículas se encuentran en reposo o tienen una velocidad constante con respecto a un punto de referencia inercial, de aquí que la estática de fluidos cuente con las herramientas para estudiarlos, con la certeza de que en este caso no tendremos esfuerzos cortantes y que manejaremos solo distribuciones escalares de presión. En esta práctica los integrantes del equipo utilizaran los equipos de mesa para probar experimentalmente la magnitud y línea de acción de la fuerza que un fluido en reposo ejerce sobre superficies sumergidos, en este caso el estudiante deberá calibrar el equipo de mesa para tomar las medidas iniciales correspondientes, una vez tomadas estas medidas, los estudiantes deben agregar una pesa pequeña y luego agregar más agua para contrarrestar la acción de aquella pesa, una vez totalmente nivelado el equipo se procede a tomar los datos correspondientes, este experimento se repite para 10 pesos diferentes. 20 de diciembre de 2017

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3. Descripción de las herramientas utilizadas: La información suministrada por la guía sobre los equipos es la siguiente: El equipo de mesa mostrado en la Figura 4 está diseñado para determinar el empuje estático sobre la superficie sumergida, consiste en un segmento anular pivotado sobre su centro de curvatura y balanceado por la acción de un contrapeso. Este sistema se encuentra dentro de un tanque nivelado con 4 tornillos, el cual contiene el fluido en reposo. El momento producido por el empuje hidrostático se determina con ayuda del pesaje directo que contrarresta su efecto.          

Tanque de Alimentación, V= 18 litros. Reglilla, exactitud de ± 0.01cm. Medidor de aguja o gancho. Contrapeso. Punto de giro de la balanza. Sección anular de radio exterior R. Placa vertical (7.62 cm de base, 10.20 cm de altura). Juego de pesas. Tornillos de nivelación. Recipiente de descarga

4. Descripción de la práctica: Una vez explicado el método de uso de los equipos por parte del encargado del laboratorio de hidráulica, el equipo de trabajo procedió a equilibrar el tanque para empezar la práctica, acto seguido se añade agua al tanque hasta que el nivel del agua apenas tocara la base de la placa, una vez hecho esto se coloca un peso en el equipo y se añade más agua hasta que se nivele por completo la placa y se empiezan a tomar los datos, se repite el proceso 10 veces para diferentes pesos y diferentes alturas del nivel el agua, al final de la práctica se registran los datos en las tablas suministradas en la guía para su posterior análisis. 4.1 Metodología de trabajo del equipo:

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El equipo se divide las cargas de trabajo y se organizan de la siguiente manera:  1 integrante registrando los datos.  2 integrantes manipulando la aguja.  1 integrante controlando el llenado del tanque. En algunas ocasiones el grupo se turnaba o cambiaba roles para que todos y cada uno de los integrantes pudiera tener la oportunidad de conocer y manipular los elementos de estudio.

5. Datos y cálculos: La magnitud de la Fuerza teórica debida a la presión (Ft) viene dada por la siguiente expresión: 𝐹(𝑡) = 𝛄 ∗ 𝐡𝐜 ∗ 𝐀𝐬 Ft = Fuerza teórica [N]

𝛄 = Peso específico del fluido [N/m3 ] hc= Profundidad del centroide del área sumergida [m] As = Área sumergida de la placa, calculada con hs [m2 ]

La profundidad del centro de presión hcp se puede determinar mediante la siguiente expresión: ℎ𝑐𝑝 =

𝐼𝑐 + ℎ𝑐 𝐴 ∗ ℎ𝑐

En el cual: Ic = Momento de inercia de la placa con respecto a un eje horizontal que pasa por su centroide en el plano del área A [m4 ] hc = Profundidad del centroide del área sumergida [m] As = Área sumergida de la placa [m2 ]

La altura del Centro de presión corresponderá a la distancia desde la superficie hasta el centroide del diagrama de presiones, que en este caso se presenta un diagrama triangular:

ℎ𝑐𝑝𝑡 = ℎ𝑠 − ẍ (1) 20 de diciembre de 2017

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ℎ𝑠

ℎ𝑐𝑝𝑡 = ℎ𝑠 −

3

(2)

Al plantear la sumatoria de momentos con respecto al pivote o punto de giro, se obtiene:

𝑊𝐿 = 𝐹(𝑅 − ẍ) (3)

ẍ es el centroide del diagrama de presiones. Si se conoce la magnitud del peso W, entonces es posible encontrar la Fuerza experimental (Fexp):

𝑊𝐿 = 𝐹𝑒𝑥𝑝 (𝑅 −

𝐹𝑒𝑥𝑝 =

ℎ𝑠 ) (4) 3

𝑊𝐿 (5) ℎ𝑠 (𝑅 − ) 3

Los pesos W utilizados en esta práctica de laboratorio se obtienen luego de multiplicar cada una de las masas por la gravedad estándar según la Segunda Ley de Newton:

𝑤 = 𝑚𝑔 Por su parte, la profundidad del Centro de presión experimental (hcp,exp), es igual a:

𝑊𝐿 = 𝐹𝑡(𝑅 − ẍ𝑒𝑥p) (5)

ẍexp = R −

𝑊𝐿 𝐹𝑡

(6)

ℎ𝑐𝑝, 𝑒𝑥𝑝 = ℎ𝑠 − ẍ𝑒𝑥𝑝 (7)

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 Tablas medidas del segmento altura anchura 10,2 7,62

L 35

R 20

Tabla 2 registro de datos Ensayo Lectura (cm) peso (g) 1 3,87 30 2 5,02 50 3 5,98 70 4 6,4 80 5 7,1 100 6 7,88 120 7 8,45 130 8 8,94 150 9 9,25 160 10 9,82 180

Ensayo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tabla 3 presentación de cálculos Fuerza de presión Centro de presión Ft Fexp %E hcp hcpexp %E 0,56 0,55 -1,65 2,58 2,27 -11,98 0,94 0,94 -0,55 3,35 3,25 -2,99 1,34 1,33 -0,14 3,99 3,96 -0,62 1,53 1,54 0,42 4,27 4,34 1,77 1,88 1,95 3,35 4,73 5,32 12,46 2,32 2,37 2,19 5,25 5,63 7,23 2,67 2,60 -2,67 5,63 5,18 -8,13 2,99 3,03 1,30 5,96 6,18 3,71 3,20 3,25 1,55 6,17 6,43 4,24 3,60 3,69 2,51 6,55 6,97 6,42

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 Gráficas

Ft vs Fexp 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50

1.00 0.50 0.00 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

Fexp vs hcpexp 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

6. Conclusiones: En esta práctica se observó un análisis práctico teórico de las fuerzas hidrostáticas sobre una superficie plana sumergida en un fluido incompresible en reposo. En la vida cotidiana desarrollamos una serie de actividades bajo el agua, así Tenemos, cuando nos sumergimos hasta lo profundo de una piscina experimentamos una fuerza que hace sentirse como comprimido, también se empieza a sentir un leve Dolor en los odios mientras se sumerge cada vez más adentro, estos y muchos efectos se

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deben a que, en ti está actuando una presión, llamándose a ésta, Presión Hidrostática. Un fluido es un estado de la materia en el que la forma de los cuerpos no es constante y es estático si todas y cada una de sus partículas se encuentran en reposo o tienen una velocidad constante con respecto a un punto de referencia inercial, de aquí que la estática de fluidos cuente con las herramientas para estudiarlos, con la certeza de que en este caso no tendremos esfuerzos cortantes y que manejaremos solo distribuciones escalares de presión, lo cual es el objetivo principal de esta práctica. Esta distribución de presiones a lo largo de toda el área finita puede reemplazarse convenientemente por una sola fuerza resultante, con ubicación en un punto específico de dicha área, el cual es otro punto que le corresponde cuantificar a la estática de fluidos. El agua ejerce una presión en las paredes de una represa, por lo tanto estos efectos que ser considerados al momento de su construcción para que la estructura no sufre daños posteriores a futuros. Para concluir que pudimos entender que la profundidad del centro de gravedad de la superficie es igual a la presión en el centro de gravedad del área, también concluimos que a medida que la altura al centro de gravedad aumenta la fuerza que ejerce el agua disminuye, y así también la presión disminuye. Los conocimientos adquiridos debido al desarrollo de esta práctica de laboratorio, nos pueden ser útiles en un futuro, en nuestra vida profesional.

7. Recomendaciones Hay que asegurarse de tener calibrado bien el equipo para tener datos más correctos y obtener una mayor precisión en el transcurso del laboratorio, para no alterar los valores encontrados. A la hora de medir la altura se debe colocar la mirada al mismo nivel en que esta el agua para dar una medida más acertada. A la hora de abrir la llave del agua asegurarse de cerrarla puesto q esto va a hacer q se desequilibre la balanza.

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Practica de laboratorio No 5

Nombre: Flujo permanente a través de una tubería horizontal de diámetro constante.

1. Objetivos: 1.1.

Objetivo general: Comprobar experimentalmente los conceptos relacionados con el flujo permanente y las pérdidas de energía por fricción a lo largo de una tubería horizontal de diámetro constante.

1.2.

Objetivos específicos:  Comparar el coeficiente de fricción experimental y teórico.  Graficar la línea de energía y línea piezométrica del sistema.  Comparar la medida del caudal por dos métodos de aforo.

2. Introducción: Durante la realización de esta práctica se probarán experimentalmente conceptos de perdida de energía a lo largo de una tubería durante un flujo ya desarrollado, los estudiantes manipularán la válvula de la tubería para hacer fluir el agua a diferentes velocidades y caudales, apoyados de diferentes instrumentos como piezómetros, un recipiente para calcular el caudal, un termómetro para medir la temperatura del líquido, con estos instrumentos los equipos de trabajo deben comprar las pérdidas de fricción teóricas y las experimentales, comparar el caudal percibido con el recipiente y el caudal arrojado por el aparato.

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3. Descripción de equipos y herramientas utilizadas: El esquema del equipo disponible en el Laboratorio está compuesto por los siguientes elementos:        

Tanque de alimentación de 0.2 m 3 de capacidad. Tubería de alimentación desde el tanque de descarga. Tanque de descarga. Tubería horizontal de hierro galvanizado de 4.59 m de longitud y un diámetro interior constante de 1.91 cm. Juego de 10 piezómetros separados a lo largo de la tubería @0.51 m. Válvula de globo instalada en el extremo de la tubería. Medidor de flujo digital tipo turbina. Probeta de 1000 ml para aforo volumétrico.

4. Descripción de la práctica:  Abrir completamente la válvula de alimentación del tanque durante un periodo de tiempo considerable, esto es para que el flujo se estabilice y esté totalmente desarrollado para empezar con la práctica y pueda asumirse la situación de que el flujo es “permanente”.  Acto seguido los estudiantes deberán tomar las medidas arrojadas por los 11 piezómetros instalados a lo largo de la tubería.  Aforo volumétrico: registre el volumen de agua acumulado en la probeta en un intervalo de tiempo. Tome el tiempo para 3 volúmenes diferentes.  Ahora se registra la temperatura del agua, haciendo uso del termómetro en el taque.  Por ultimo repetir el experimento para 3 caudales diferentes para poder hacer una buena comparación.

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4.1.

Metodología del equipo de trabajo: Para esta práctica el equipo se dividió en 2 subgrupos en los cuales cada uno estaba compuesto de dos estudiantes. Grupo 1:  1 estudiante registra los datos medidos en las tablas destinadas para ello.  1 estudiante toma las medidas de los 11 piezómetros. Grupo 2:  1 Estudiante manipula el cronometro para medir el tiempo durante el aforo volumétrico.  1 estudiante toma la temperatura y llena la pieza para medir el volumen.

5. Datos y cálculos: Una vez realizadas las practicas, se registraron los datos siguientes: Tabla No 4 Registro de datos para lecturas de los piezómetros Ensayo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 78,4 79,4 79,8 80,1 81 81,5 81,8 82,7 83 83,7 2 72,6 74,3 75 75,6 77,3 77,9 78,5 79,8 80,4 81,8 3 64,6 67 68,3 69,3 71,7 72,6 73,7 75,6 76,7 79 Temperatura 24

Estos datos pertenecen a los arrojados por los 10 piezómetros ubicados a lo largo de la tubería, se tomaron datos para 3 ensayos, cada uno de ellos con un caudal diferente, adicionalmente se tomó la temperatura del agua que permaneció prácticamente constante a lo largo de toda la práctica.

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Ensayo 1

2

3

Aforo volumétrico

Caudales

T (seg)

Volumen (ml)

Q

Qref

6,13

950

158

10,3

5,19

830

5,39

860

4,4

870

201

12,9

4,27

869

4,38

890

3,61

850

243

15,9

3,73

900

3,61

910

Datos pertenecientes al aforo volumétrico realizado con un recipiente donde mediamos el volumen del líquido y un tiempo tomado con un cronometro manipulado por un miembro del equipo. Procedemos a hallar la velocidad del flujo, para esto podemos definir que el caudal es igual al Área por la Velocidad. 𝐐=𝐀∗𝐕 Donde el área se define como 𝛑 ∗ 𝑫𝟐 𝐀= 𝟒 Combinamos ambas ecuaciones: 𝛑 ∗ 𝑫𝟐 𝐐= ∗𝐕 𝟒 Entonces la velocidad nos queda como: 𝐕=

𝟒∗𝑸 𝛑 ∗ 𝑫𝟐

Donde: 𝐃 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟗 𝐦

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FUNDAMENTOS DE FLUIDOS

Debido a que poseemos 3 caudales, calculamos 3 diferentes velocidades cada una perteneciente a un ensayo, los resultados se anexan a la siguiente tabla. Ensayo 1 2 3

V 0,56 0,71 0,86

Acto seguido procedemos a hallar el número de Reynolds mediante la siguiente ecuación. 𝐑𝐞 = Donde 𝒗 = 𝟎, 𝟗𝟏𝟖 ∗ 𝟏𝟎−𝟔

𝐕∗𝐃 𝒗

𝒎𝟐 𝒔

Este valor de la viscosidad cinemática se sacó de una de las tablas del apéndice de los libros utilizados en clase para una temperatura de 24 grados centígrados. Pasamos a calcular los respectivos valores del número de Reynolds y clasificamos los flujos. ensayo 1 2 3

Re 11544,79 14707,65 17734,29

Clasificación Turbulento Turbulento Turbulento

Debido a que el diámetro de la tubería es bastante pequeño, junto con la velocidad y caudal en que se hicieron las practicas, en los 3 ensayos se puede clasificar el flujo como turbulento. Teniendo en cuanta que la rugosidad absoluta del material de hierro galvanizado es.

𝛆 = 𝟎, 𝟎𝟔 𝐦𝐦 La rugosidad relativa toma el valor de 𝛆

𝑫

= 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟐

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Utilizando el diagrama de moody se obtiene que 𝑓𝑡1 = 0,055 Ahora procedemos a hallar el coeficiente de fricción experimental. ℎ𝑓𝑒𝑥𝑝 =

𝑃1 − 𝑃10 𝑝𝑔

Donde P1 pertenece al primer piezómetro y P10 al último, reemplazando queda así. ensayo 1 2 3

hfexp -3,9 -6,8 -10,7

6. Conclusiones El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes, ya que esta forma ofrece no sólo mayor resistencia estructural sino también mayor sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma, en esta práctica se logró ver las pérdidas de energía por fricción que se tienen en un tubo donde se pasa un flujo permanente, donde el tubo tiene un valor importante a la hora de pérdidas de energía, ya que es lo que roza el flujo cuando pasa y es aplicado una presión por el agua, y esto causa la energía por fricción. Es una práctica el cual nos sirve mucho en nuestra carrera ya que no pone en una mejor visualización a la hora de estudiar un fluido, un gran ejemplo para estudiar son los ríos y sus cauces, y porque hay ríos tan rápidos y otros lentos.

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