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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO

PRATICA 1 ECUACION DE CONTINUIDAD

ALUMNO: VAZQUEZ CEDILLO SOTERO GABRIEL

PROF.: ING. JUAN JAIME ORTIZ ZUÑIGA

FECHA DE REALIZACION: 10/ABRIL/2018 FECHA DE ENTREGA: 17/ABRIL/2018

EQUIPO: 1

GRUPO: 6MV2

Objetivo: Determinar las curvas de la velocidad y de presión atreves de un venturi.

Introducción: ECUACION DE BERNOULLI La ecuación de Bernoulli es eficaz y útil porque relaciona los cambios de presión con los cambios en la velocidad y la altura a lo largo de una línea de corriente. Para poder aplicarse, el flujo debe cumplir con las siguientes restricciones: a) Flujo estable. b) Flujo incompresible. c) Flujo sin fricción. d) Flujo a lo largo de una línea de corriente.

La ecuación de Bernoulli puede aplicarse entre cualesquiera dos puntos sobre una línea de corriente siempre que se satisfagan las otras tres restricciones.

El resultado es

donde los subíndices 1 y 2 representan dos puntos cualesquiera sobre una línea de corriente. Entre las aplicaciones de las ecuaciones a problemas de flujo típicos, se tienen los siguientes: flujo en una tobera, flujo a través de un sifón, tubo de Pitot y muchos mas.

Tuvo Venturi El Venturi tiene una sección de entrada de diámetro igual al diámetro de conducción de la tubería a la cual se conecta. La sección de entrada conduce hacia un cono con ángulo fijo, terminando en una garganta. La garganta se comunica con un cono de salida, cuyo diámetro final es habitualmente igual al de entrada. La sección de entrada está provista de tomas de presión, cuyo fin es el de uniformar la presión de entrada. Es en este punto donde se conecta a la toma de alta presión del transmisor la conexión de la toma de baja presión se realiza en la garganta mediante un dispositivo similar, la diferencia entre ambas presiones sirve para realizar la determinación del caudal. El tubo Venturi ofrece ventajas con respecto a otros captadores, como son:

1. Menor pérdida de carga permanente, que la producida por del diafragma y la tobera de flujo, gracias a los conos de entrada y salida. 2. Medición de caudales superiores a un 60% a los obtenidos por el diafragma para la misma presión diferencial e igual diámetro de tubería. 3. El Venturi requiere un tramo recto de entrada más corto que otros elementos primarios. 4. Facilidad para la medición de flujo de líquidos con sólidos en suspensión.

Descripción de equipo:

Instrumentos de medición: Cronometro El cronómetro es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certificada por algún instituto o centro de control de precisión. La palabra cronómetro es un neologismo de etimología griega: Χρόνος Cronos es el Titan del tiempo, μετρον -metron es hoy un sufijo que significa aparato para medir.1 Con normalidad se suele confundir el término cronómetro y cronógrafo; el primero como se ha especificado es todo reloj que ha sido calificado como tal por algún organismo de observación de la precisión de mecanismos o calibres. En la actualidad el Control Oficial Suizo de Cronómetros (COSC) es el organismo que certifica la mayor parte de los cronómetros fabricados. Durante al menos dos semanas, en diferentes posiciones y temperaturas se prueba el comportamiento y diferencias obtenidas respecto a los criterios y desviaciones máximas permitidas. Para mayor información de dichas desviaciones consultar la página oficial del COSC: www.cosc.ch Los relojes certificados como cronómetros van acompañados normalmente de un atestado de cronometría y por una mención en la esfera. Según informa el COSC en su página web se certifican como cronómetros un millón de relojes al año lo que representa sólo un 3% del total de la fabricación suiza. Un cronógrafo es un reloj que, mediante algún mecanismo de complicación, permite la medición independiente de tiempos. Normalmente, en su versión analógica van provistos de un pulsador de puesta en marcha y paro así como otro segundo pulsador de puesta a cero.

Desarrollo de la practica En este banco se encuentra un tu tubo Venturi que este está conectado a un manómetro diferencial el cual nos la diferencia de presiones en el sistema. El procedimiento de toma de mediciones fue en base del Venturi y un Vertedero que está colocado al final de la línea del flujo del fluido. Este vertedor es triangular. Entre estos dos se localiza un etapa donde se encuentran unas canicas la cual su función es la de normalizar el caudal del agua (De turbulento a laminar) para la obtención de la altura que es la que necesitamos para la medición de caudal. La forma en que se precedió la toma de datos fue de manera ascendente ya que todo se alimenta de una bomba la cual tiene una llave que es de donde se regula el paso del fluido, al inicio fue con una toma de 2 pulgadas indicadas en el manómetro diferencial conectado en el Venturi. El fluido a trabaja en todo momento fue agua, cuando los depósitos comenzaron a llenarse y es ahí donde comienza a trabajar el vertedero, con un caudal estable se procedió a la toma de altura donde llegaba el espejo del fluido. Existe un deposito final que es donde se toma el tiempo de llenado de agua con respecto el volumen que se va llenando es ahí donde al mismo tiempo está tomando el caudal real. De esta manera se realizó la toma de altura, tiempo y volumen de 5 litros. De esta misma forma se realizó la toma de resultados con una placa de orificio sustituyéndolo por el lugar del Venturi, aunque lo que cabe señalar es que la placa de orificio cuenta con especificaciones diferentes pero los resultados no deberían de variar tanto, todo con su respecto coeficiente de eficiencia.

Tablas de datos y resultados

Sección

A B C D E F G H J K L

Altura piezométrica 1 2 m m 0.23m 0.228m 0.199m 0.165m 0.168m 0.195m 0.201m 0.209m 0.214m 0.218m 0.227m

Diámetro

Área

m

𝒎𝟐

0.026m 0.0232m 0.0184m 0.016m 0.0168m 0.01847m 0.02016m 0.02184m 0.02353m 0.02524m 0.026m

0.0005309𝑚2 0.0004227𝑚2 0.0002659𝑚2 0.0002011𝑚2 0.0002217𝑚2 0.000268𝑚2 0.0003188𝑚2 0.000375𝑚2 0.000435𝑚2 0.0005008𝑚2 0.0005309𝑚2

0.219m 0.213m 0.178m 0.132m 0.135m 0.163m 0.182m 0.191m 0.199m 0.202m 0.205m

1

PARA LA PRIMER LECTURA

2

PARA LA SEGUNDA LECTURA

Presión manométrica 1 2 KN/𝒎𝟐 KN/𝒎𝟐

1 m/s

2 m/s

2.2563 2.2366 1.9521 1.6186 1.648 1.9129 1.9718 2.0502 2.0993 2.1385 2.2268

0.151 0.190 0.303 0.401 0.363 0.300 0.252 0.215 0.185 0.161 0.151

0.553 0.695 1.106 1.462 1.330 1.097 0.922 0.784 0.676 0.587 0.553

2.1483 2.0895 1.7461 1.2949 1.3243 1.599 1.7854 1.8737 1.9521 1.9816 2.2563

Cálculos Para la primera lectura tenemos: 𝑄=

vol 0.005𝑚3 = = 0.000080645 𝑚3 /𝑠 t 62s 𝑄 = A x Vel.

Despejando velocidad tenemos: Para sección A: 𝑉𝑒𝑙. =

Q 0.00008045𝑚3 /𝑠 = = 0.151𝑚/𝑠 A 0.0005309𝑚2

𝑉𝑒𝑙. =

Q 0.00008045𝑚3 /𝑠 = = 0.190𝑚/𝑠 A 0.0004227𝑚2

Para sección B:

Para la segunda lectura tenemos: 𝑄=

vol 0.005𝑚3 = = 0.0002941 𝑚3 /𝑠 t 17s 𝑄 = A x Vel.

Velocidad

Despejando velocidad tenemos: Para sección A: 𝑉𝑒𝑙. =

Q 0.0002941𝑚3 /𝑠 = = 0.553𝑚/𝑠 A 0.0005309𝑚2

𝑉𝑒𝑙. =

Q 0.0002941𝑚3 /𝑠 = = 0.695𝑚/𝑠 A 0.0004227𝑚2

Para sección B:

Para presión: P = ɣh

Gráficos

PARA LA PRIMER LECTURA 2.5

2

1.5

1

0.5

0 A

B

C

D

E Vel.

F P

G Columna1

H

J

K

L

PARA LA SEGUNDA LECTURA 2.5

2

1.5

1

0.5

0 A

B

C

D

E Vel.

F P

G Columna1

H

J

K

L