208758637 Informe de Laboratorios de Mecanica de Fluidos

8/18/2019 208758637 Informe de Laboratorios de Mecanica de Fluidos

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INFORME DE LABORATORIOS DE MECANICA DE FLUIDOS

CRISTIAN CASTELLANOS CASTILLORAÚL ANDRÉS GARCIA MENDOZA

JINA PAOLA RUÍZ DÍAZMAYRA ALEJANDRA SAAVEDRA MUÑOZ

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRAFACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVILRIOHACHA, LA GUAJIRA

201


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INFORME DE LABORATORIOS DE MECANICA DE FLUIDOS

I!"#$%& '& ()*#$)+#$#- .$&-&!+)'# &! () )-/!)+$) '&MECANICA DE FLUIDOS

A( .$#"&-#$MIGUEL PITRE REDONDO

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRAFACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVILRIOHACHA, LA GUAJIRA

201


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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIN

13 CAPÍTULO 1DETERMINACIN DE DENSIDADES, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDADESRELATIVAS DE VARÍOS FLUIDOS

131 I!+$#'445!132 M)$4# +&5$4#13 P$#4&'%&!+# '& () .$64+4)137 A!6(-- '& $&-(+)'#- 8 C#!4(-#!&-139 B*(#/$)":)13; A.

73 CAPÍTULO 7DETERMINACIN DEL CENTRO DE PRESIONES SOBRE UNA SUPERFICIEPLANA

731 I!+$#'445!732 M)$4# +&5$4#73 P$#4&'%&!+# '& () .$64+4)737 A!6(-- '& $&-(+)'#- 8 C#!4(-#!&-739 B*(#/$)":)73; A.


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93 P$#4&'%&!+# '& () .$64+4)937 A!6(-- '& $&-(+)'#- 8 C#!4(-#!&-939 B*(#/$)":)93; A.

=3 CAPÍTULO =CALIBRACIN DE MEDIDORES DE FLUJOS

=31 I!+$#'445!=32 M)$4# +&5$4#=3 P$#4&'%&!+# '& () .$64+4)=37 A!6(-- '& $&-(+)'#- 8 C#!4(-#!&-=39 B*(#/$)":)=3; A.


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INTRODUCCIN

La importancia de la mecánica de fluidos proviene de la necesidad de considerar los efectosy reacciones que implican los fluidos sobre las diferentes estructuras desarrolladas por elhombre. La Mecánica de los Fluidos, como área de estudio, se ha desarrollado gracias alentendimiento de las propiedades de los fluidos, a la aplicación de las leyes básicas de lamecánica y la termodinámica y a una experimentación ordenada.

Los fluidos pueden ser líquidos como aceite, agua, gasolina, glicerina! y gases aire,oxígeno, nitrógeno, helio! "on el fin de entender el comportamiento de los fluidos, se hacenecesario comprender su misma naturale#a. $e definen las propiedades de los fluidos,mediante símbolos y unidades implicados y se anali#an los tipos de cálculos requeridos enel estudio de la Mecánica de fluidos.

%ebido al comportamiento que tienen algunos fluidos, se hace interesante su estudio, sobretodo a nivel experimental, teniendo en cuenta que dicha sustancia posee ciertas propiedadestales como viscosidad y densidad, las cuales las cuales &uegan papeles principales en flu&osde canales abiertos y cerrados y en flu&os alrededor de ob&etos sumergidos. 'ste inter(s enel estudio de los fluidos es a consecuencia de que en la vida diaria no existe un fluido ideal,es decir, una sustancia en la cual se est( aplicando un esfuer#o, el cual puede ser muy peque)o, para que se resista a fluir con absoluta facilidad.

%e acuerdo con las diferentes prácticas propuestas, debidamente leídas y experimentadassobre la mecánica de fluidos logramos entender, verificar y comprobar la gran importanciade las temáticas planteadas y conocer principalmente la aplicación de mecánica de fluidosen el campo de la ingeniería civil.

'n la reali#ación de los laboratorios de mecánica de fluido, es importante conocer que ladensidad y el peso específico son propiedades intensivas de la materia por lo que (stas nosayudan a identificar los diferentes materiales, La densidad se define como la cantidad demateria contenida en un volumen determinado y el peso específico es el peso de unasustancia entre el volumen que ocupa* la relación entre el peso específico del cuerpo y el peso específico de la sustancia de referencia es definida como la densidad relativa, donde lasustancia de referencia es aire para los gases y agua para los sólidos y líquidos.La fuer#a de fricción experimentada por ob&etos esf(ricos movi(ndose en el seno de unfluido viscoso en un r(gimen laminar de ba&os n+meros de eynolds se refiere a La Ley de$to-es. Fue derivada en /0 por 1eorge 1abriel $to-es tras resolver un caso particular delas ecuaciones de 2avier3$to-es. 'n general la ley de $to-es es válida en el movimiento de partículas esf(ricas peque)as movi(ndose a velocidades ba&as* por otro lado el principio de4rquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empu&evertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalo&ado.5or otra parte en el centro de presión de una superficie plana podemos resaltar que unfluido liquido o gaseoso! en el que la forma de los cuerpos que lo contiene no es constantey es estático, todos y cada una de sus partículas se encuentran en reposo o tienen una


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velocidad constante con respecto a un punto de referencia inercial* y el n+mero deeynolds permite caracteri#ar la naturale#a del flu&o, es decir, si se trata de un flu&o laminar o de un flu&o turbulento, además, indica la importancia relativa de la tendencia del flu&ohacia un r(gimen turbulento respecto de uno laminar y la posición relativa de este estadodentro de una longitud determinada. 'l m(todo más com+n para transportar un flu&o es

impulsarlo por un sistema de tuberías. Las tuberías que podemos encontrar frecuentementeson las de sección circular, ya que ofrecen mayor resistencia estructural y mayor seccióntransversal. 4 medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o alg+n otro dispositivo,ocurren p(rdidas de energía debido a la fricción que hay entre el líquido y la pared de latubería* estas energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntosdel sistema de flu&o."uando se presentan tuberías con gran longitud las perdidas por fricción y accesorios sehacen significativas, por lo que ha sido ob&eto de investigaciones teórico experimental parallegar a soluciones satisfactorias de fácil aplicación. 'l estudio del flu&o en sistemas detuberías es una de las aplicaciones más comunes de la mecánica de fluidos, esto ya que enla mayoría de las actividades humanas se ha hecho com+n el uso de sistemas de tuberías.5or e&emplo la distribución de agua y de gas en las viviendas, flu&o de aceite en los sistemashidráulicos de maquinarias, por lo cual podemos definir que el sistema de tuberías en seriees cuando se quiere llevar el fluido de un punto a otro punto por un solo camino. %urante laoperación de un medidor de flu&o, sus materiales constructivos se ven sometidos a un proceso continuo de fatiga, desgaste, ensuciamiento y eventualmente a condicionesextremas momentáneas que ocasionan que el instrumento se degrade en sus niveles deexactitud y precisión.'s bastante com+n reali#ar estudios en modelo reducido para estudiar el flu&o alrededor deedificios, puentes y otras estructuras comple&as.

5ara finali#ar 'l conocimiento de los fluidos es esencial, no solamente para tratar conexactitud los problemas de movimiento de fluidos a trav(s de tuberías, bombas y otros tiposde aparatos, sino tambi(n para el estudio del flu&o de calor y de muchas operaciones deseparación que dependen de la difusión y la transferencia de materia.


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CAPITULO N# 1

DETERMINACION DE DENSIDADES, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDADRELATIVA DE VARIOS FLUIDOS

131 INTRODUCCIN

6na de las propiedades de los sólidos, líquidos y gases, es la medida de compactibilidad delmaterial, es decir, () '&!-')'. La densidad 7, de un material se define como su masa por unidad de volumen. $i el material es homog(neo, como el hielo o el hierro, su densidad esla misma en todo el material. Las unidades de la densidad en el $8 son el -ilogramo por metro c+bico -g9m:!. $i la masa m de un material ocupa un volumen ; es< 7= m9vLa densidad relativa de un material se define como el cociente de su densidad entre ladensidad del agua* esta cantidad no tiene unidades, es simplemente, un n+mero. 5or

e&emplo, la densidad relativa del aluminio es >.?, es decir, es >.? veces la densidad del agua7agua = @:-g9m:!.La presión en un fluido "uando un fluido está en reposo e&erce una fuer#a perpendicular sobre cualquier superficie que este en contacto con (l, cómo las paredes de un recipiente ola superficie de un cuerpo que est( sumergido en el fluido. %efinimos la presión 7, en un punto del fluido, como el cociente de la fuer#a normal dF entre el área donde d4, donde seaplica la fuer#a< 7= dF9d4

132 MARCO TERICO

%ensidad

Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su volumen. 'stos dos atributos físicosvarían de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturale#a,cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. 2o obstante, existealgo característico del tipo de materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica por qu( dos cuerpos de sustancias diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la mismamasa o viceversa.4un cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente proporcionales, la relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. 's precisamente la constante de proporcionalidad de esa relación la que se conoce por densidad y se representa por la letra griega Am = constante

's decir


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4 diferencia de la masa o el volumen, que dependen de cada ob&eto, su cociente dependesolamente del tipo de material de que está constituido y no de la forma ni del tama)o deaqu(l. $e dice por ello que la densidad es una propiedad o atributo característico de cadasustancia. 'n los sólidos la densidad es aproximadamente constante, pero en los líquidos, y particularmente en los gases, varía con las condiciones de medida. 4sí en el caso de los

líquidos se suele especificar la temperatura a la que se refiere el valor dado para la densidady en el caso de los gases se ha de indicar, &unto con dicho valor, la presión.%ensidad y peso específicoLa densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia un cuerpo compactoes, por lo general, más denso que otro más disperso!, pero tambi(n lo está con el peso. 4sí,un cuerpo peque)o que es mucho más pesado que otro más grande es tambi(n mucho másdenso. 'sto es debido a la relación 5 = m.g existente entre masa y peso. 2o obstante, parareferirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de pesoespecífico 7 que se define como el cociente entre el peso 5 de un cuerpo y su volumen<7 = 59;'l peso específico representa la fuer#a con que la Cierra atrae a un volumen unidad de lamisma sustancia considerada. La relación entre peso específico y densidad es la misma quela existente entre peso y masa. 'n efecto<7 = 59; = m.g9; = A.g 0.>!$iendo g la aceleración de la gravedad. La unidad del peso específico en el $8 es el 29m B o 2.m3B.%ensidad relativaLa densidad relativa de una sustancia es el cociente entre su densidad y la de otra sustanciadiferente que se toma como referencia o patrón<A r = A 9 A p0.:!5ara sustancias líquidas se suele tomar como sustancia patrón el agua cuya densidad a D E"es igual a @@@ -g9m B. 5ara gases la sustancia de referencia la constituye con frecuencia elaire que a @ E" de temperatura y atmósfera de presión tiene una densidad de ,>: -g9m B."omo toda magnitud relativa, que se obtiene como cociente entre dos magnitudes iguales,la densidad relativa carece de unidades físicas.'l fundamento del densímetroLa determinación de densidades de líquidos tiene importancia no sólo en la física, sinotambi(n en el mundo del comercio y de la industria. 5or el hecho de ser la densidad una propiedad característica 3cada sustancia tiene una densidad diferente3 su valor puedeemplearse para efectuar una primera comprobación del grado de pure#a de una sustancialíquida.'l densímetro es un sencillo aparato que se basa en el principio de 4rquímedes. 's, enesencia, un flotador de vidrio con un lastre de mercurio en su parte inferior que le hacesumergirse parcialmente en el líquido3 y un extremo graduado directamente en unidades endensidad. 'l nivel del líquido marca sobre la escala el valor de su densidad.'n el equilibrio, el peso 5 del densímetro será igual al empu&e '<5 = '$i se admite, para simplificar el ra#onamiento, que su forma es la de un cilindro, ' seráigual, de acuerdo con el principio de 4rquímedes, al peso del volumen ; del líquidodesalo&ado, es decir<' = ;.A.g = $.h.A.g


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%onde h es la altura sumergida y $ la superficie de la base del cilindro.%ado que el peso del densímetro es igual a su masa m por la gravedad g, igualándolo alempu&e resulta<$.h.A.g = m.g

es decir. $e toma una probeta de 0@@ ml y se lava perfectamente. $e llena con el líquido al que sele quiera hallar la densidad.:. Comar la temperatura de cada uno de los diferentes fluidos.:. $e elige un densímetro y se introduce con cuidado en la probeta.D. $i se observa que al soltarlo se va hacia el fondo, se coge, se limpia y se seca y se tomaotro densímetro que mida densidades mayores. 4sí hasta dar con el adecuado.0. Ha con el densímetro adecuado, se de&a sobre la superficie del líquido dando una rotacióncon los dedos de forma que caiga girando.I. %e esta forma, cuando el densímetro se para, se puede medir en su escala sin que sequede adherido a la pared de la probeta.

137 ANALISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSINES

"omo podemos apreciar en la tabla de resultados 4nexos! las propiedades de los fluidosanali#ados de manera empírica concuerdan con los resultados obtenidos teóricamente atrav(s de las diferentes tablas que describen sus densidades a diferentes temperaturas.


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DENSIDADES, PESO ESPECIFICO Y DENSIDAD RELATIVA

PRUEBA

NoFLUIDOS

DENSIDA

D REL.TEMP(°C)

P.

BAROMET

mmHg

PESO

ESPEC(N/M3)

DENSIDAD

ABS

(Kg/M3)

1 Agua 1! 31 "#" $"%"%1$!&3 $$%'

2 *+,-*a 1!''& 31 "#" 11$%&!33 1''!1'#&3 A+,*, 0, Cao- !$&& 31 "#" $3'2!2 $&1!1$$1

4 A+,*, HD& !22 31 "#" 2&$&!&1 2"%!#$"%

5 A+,*, u-a a, & !2%& 31 "#" 2##2!$$ 2%1!&&"3

6 Agua (1g- a) 1!3 31 "#" 1%!%& 1'&!$%

7 Agua ('g- a) 1!& 31 "#" $21%!#% 11!1

8 Agua (3g- a) 1!1 31 "#" $2%&!3 1&!$2'

9 Agua (#g- a) 1!' 31 "#" $$%'!$" 11&!$##

10 Agua (&g- a) 1!'" 31 "#" 131!3& 1''!$1'

11 Agua (%g- a) 1!& 31 "#" 1'&%! 1#&!2'1

12 Agua ("g- a) 1!% 31 "#" 13&3!%2 1&&!"21'

13 Agua (2g- a) 1!%& 31 "#" 1#'!&1 1%!"%13

14 Agua ($g- a) 1!" 31 "#" 1#&1!3& 1%&!"#1#

15 Agua (1g- a) 1!2 31 "#" 1$!3 1"&!"1%

139 BIBLIOGRAFÍA%J84, Kalter. 1uía de laboratorio 'xperimental de Mecánica de Fluidos,628"4C41'24 >@@D

%ensidad de Líquidoshttp


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CAPÍTULO N# 2LEY DE STO>ES

231 INTRODUCCIN

$to-es estudió el flu&o de un fluido alrededor de una esfera para valores del n+mero deeynolds muy peque)os inferiores a uno!. $to-es encontró que el empu&e o fuer#ae&ercida sobre la esfera por el flu&o del fluido alrededor de ella, vale<

%onde< < fuer#a viscosa resistente, %< diámetro, ;< velocidad límite de la bola en el fluido., O< viscosidad dinámica

La aplicación de la fórmula de $to-es es muy +til en la resolución de problemas, por e&emplo, en la sedimentación de partículas de polvo.

4l caer una esfera de un fluido en reposo, debe tenerse en cuenta que la fuer#a de

empu&e hidrostática más la fuer#a de arrastre o resistencia debe ser igual al peso, esdecir< %onde< K< peso del cuerpo, < fuer#a viscosa resistente, '< empu&ede 4rquímedes.

232 MARCO TERICO

La viscosidad es el ro#amiento interno entre las capas de fluido. 4 causa de laviscosidad, es necesario e&ercer una fuer#a para obligar a una capa de fluido a desli#ar sobre otra. $ean dos capas de fluido de área $ que distan dx y entre las cuales existe unadiferencia de velocidad dv. La fuer#a por unidad de área que hay que aplicar es proporcional al gradiente de velocidad. La constante de proporcionalidad se denomina

viscosidad.$obre todo cuerpo que se mueve en un fluido viscoso act+a una fuer#a resistente que seopone al movimiento. La Ley de $to-es expresa que para cuerpos esf(ricos el valor deesta fuer#a es<

Ir F rvπη =!

%onde η es el coeficiente de viscosidad del fluido, o viscosidad absoluta, r el radio de laesfera y v la velocidad de la misma con respecto al fluido.$i consideramos un cuerpo que cae libremente en el seno de un fluido, al cabo de ciertotiempo, cuando el peso sea equilibrado por la fuer#a F r y por el empu&e de 4rquímedes,habrá adquirido una velocidad constante v = vl , llamada velocidad límite. 's decir,seg+n la $egunda Ley de 2eton PQ<

I gV gV rv ρ ρ πη ′= +>!

%onde ρ y ρR corresponden a la densidad del cuerpo y del fluido, respectivamente. 'l primer miembro de la ecuación anterior corresponde al peso de la esfera, el primer t(rmino del miembro de la derecha al empu&e del fluido, y el segundo t(rmino a la


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fuer#a resistente. 4 partir de la ecuación >! puede obtenerse la siguiente expresión parala viscosidad<

( )>

>

F l

gr

vη ρ ρ ′= −

:!

$i las magnitudes utili#adas en la ecuación :! se expresan en el $istema 8nternacional,la unidades de η quedan expresadas en poises 5 = g⋅cm−⋅s−!.La ec. :! puede reescribirse como<

>

l v r α =

D!%onde<

( )>

F

g α ρ ρ

η ′= −

0!La ecuación anterior indica que el valor de la velocidad límite tendrá una relación lineal

con el cuadrado del radio de la esfera. 5or otra parte, la pendiente de la recta vl vs. r >

estará relacionada con la viscosidad del fluido.

23 PROCEDIMIENTO DE LA PR@CTICA

G 5robetasG %os diferentes sustancias glicerina, aceite!G "ronómetroG Salan#a mínima escala @.@@g! 3 I pelotasG ;ernier m.e. 9>@mm!

G 5in#asDESARROLLO. $e miden los diámetros de las pelotas.>. $e toman los pesos de las pelotas:. %eterminamos la densidad de las pelotasD. %eterminamos la densidad de cada líquido0. $e marca un sistema de referencia al tuboI. $e llena con alg+n líquido?. $e coloca la pelota en la parte superior del líquido, se pone el cronómetro en la/. posición cero.. $e suelta la pelota y ponemos el cronómetro en funcionamiento hasta cuando la

pelota pasa por la marca de referencia.@. $e registra el tiempo y se repite este proceso con cada líquido y con ocho. diferentes pelotas.>. $e determina la viscosidad en base a los datos obtenidos mediante la ecuación:. TFuer#a de empu&e hidrostáticoU fuer#a de empu&e= pesoVD. La figura muestra esquemáticamente el monta&e de nuestro experimento.


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237 AN@LISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

5udimos comprobar experimentalmente como el peso específico de un fluido esdirectamente proporcional a la fuer#a viscosa que este aplica sobre un cuerpo esf(rico,como se evidencia en la diferencia de velocidades alcan#adas por este ob&eto al despla#arseen caída libre dentro de cada uno de los fluidos, ya que la fuer#a viscosa act+a como unagente desacelerante, $eg+n los resultados obtenidos para la viscosidad experimental podemos deducir que el m(todo empleado $to-es! para su determinación resulta un tantoefectivo, ya que los errores obtenidos son relativamente aceptables y sencillo paradeterminar la viscosidad dinámica de un fluido.

239 BIBLIOGRAFÍA

$C''C', ;íctor* KHL8', '. Sen&amín* S'%FJ%, Weith K. Mecánica de Fluidos.Mc 1ra Xill. 2ovena 'dición. >@@@. p/.

%J84, Kalter. 1uía de laboratorio 'xperimental de Mecánica de Fluidos,628"4C41'24 >@@D

Formula de $to-eshttp


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!%& 1!3 1 !$ 1!1111111!11#

3

!312""

3

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31!'""'2%$

23= FIGURAS Y GR@FICAS


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5rincipio descubierto por el científico griego 4rquímedes, en donde estando un cuerposumergido en un fluido, se mantiene a flote por una fuer#a igual al peso del fluido. 'ste principio, tambi(n conocido como la ley de hidrostática, se aplica a los cuerpos, tantoen flotación, como sumergidos* y a todos los fluidos. 'l principio de 4rquímedestambi(n hace posible la determinación de la densidad de un ob&eto de forma irregular,

de manera que su volumen no se mide directamente. $i el ob&eto se pesa primero en elaire y luego en el en agua, entonces* la diferencia de estos pesos igualará el peso delvolumen del agua cambiado de sitio, que es igual al volumen del ob&eto. 4sí la densidaddel ob&eto puede determinarse prontamente, dividendo el peso entre el volumen.

'l principio de 4rquímedes se puede demostrar al estudiar las fuer#as que un fluidoe&erce sobre un ob&eto suspendido. "onsid(rese un disco de área 4 y altura X el cualestá completamente sumergido en un fluido. ecu(rdese que la presión a cualquier profundidad h en un fluido está dada por< 5 = pgZh, en donde p es la densidad de masadel fluido y g la aceleración de la gravedad. $i se desea representar la presión absolutadentro del fluido, se debe sumar la presión externa e&ercida por la atmósfera. La presióntotal hacia aba&o 5 en la cara superior del disco, es por tanto 5 = 5a U pg h haciaaba&o!, en donde 5a es la presión atmosf(rica y h es la profundidad superior del disco.4nalógicamente, la presión hacia arriba 5> sobre el fondo del disco 5> = 5a U pg h>hacia arriba!, %onde h> es la profundidad a la parte inferior del disco. 5uesto que h> esmayor que h, la presión sobre la base del disco excederá la presión sobre la carasuperior, y el resultado será una fuer#a neta hacia arriba. $i la fuer#a hacia aba&o serepresenta por F y la fuer#a hacia arriba por F>, puede escribirse F = 5 4 F> =5>Z4. La fuer#a hacia arriba e&ercida por el fluido sobre el disco se llama empu&e y seexpresa medianteFe = F> 3 F = 4 5> 3 5!= 45a U pg h> 3 5a 3 pg h!= 4pg h> 3 h! = 4pg X%onde X = h 3 h> es la altura del disco. Finalmente si se recuerda que el volumen deldisco es ; = 4 X, se obtiene el siguiente resultado importanteFe = pg ; = m g

'mpu&e = 5eso del fluido desalo&ado

'l cuál es el principio de 4rquímedes.


E?UIPO Y MATERIALESG Salan#a de @.@ g. 'n caso de no haber de estas balan#as, puede usarse la de @.g.G 6n vernier.G 4gua.G "ilindro de aluminio y buc-et del cilindro con volumen conocido.G Xilo.G 6n vaso de precipitados de >@@ o >0@ ml.G %inamómetro

PROCEDIMIENTO


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G "alibre la balan#a para que marque cero cuando no exista ning+n ob&eto sobre ella.G 4marre un hilo al buc-et de aluminio y uno al cilindro, procurando que (ste no seademasiado largo. "uelgue primero el buc-et de la parte inferior de la balan#a y de estecuelgue el cilindro y mida su peso.

G ;ierta agua en un vaso de precipitado. 5rocure que el agua ocupe alrededor de lastres cuartas partes del vaso.G $in descolgar el cilindro de la balan#a, sum(r&alo totalmente en el agua. Cenga elcuidado de que la pie#a quede completamente sumergida y que la misma no toque elfondo del vaso ni sus paredes. Come nota de la lectura que indica ahora la balan#a.5ara disminuir las posibles fuentes de error, evite derramar agua.G %escuelgue el cilindro de aluminio y llene el buc-et de agua sin formar una c+pula.Come lectura de la masa.G %eseche el agua y mida la masa del buc-et vacío y seco.G epita los pasos al I para la tomar cuatro masas de cada paso.G 4note los resultados en la tabla de datos.G epita los pasos del al I pero ahora con el dinamómetro tomando los cuatro datos para cada paso.G "on el vernier mida el diámetro del cilindro y con un metro su altura, con estasdimensiones de la pie#a, calcule su volumen y con ello el volumen de líquidodespla#ado.

37 AN@LISIS DE RESULTADO Y CONCLUSIONES

$e logró demostrar el principio de 4rquímedes mediante una práctica de laboratorioasignada para dicho fin y pudimos desarrollar un concepto más claro, avan#ado y específicodel que se tenía con base en los fundamentos teóricos, partiendo de la práctica reali#ada.4similando y comprendiendo el uso correcto de los diferentes implementos dados para la práctica, aplicando este conocimiento para futuras ocasiones. 4nali#amos a su ve# losdiferentes resultados obtenidos en la práctica efectuada, partiendo así, hacia una adecuadacomprensión del principio de 4rquímedes, enla#ando los conceptos teóricos aprendidos conanterioridad, a los conceptos que se necesitaron en la práctica, teniendo así, una mayor precisión en la recopilación de datos, y una adecuada comprensión de los mismos. "on elfin de estimular un inter(s apropiado hacia el campo de la física, a partir de la prácticahecha, teniendo en cuenta, que dicha actividad nos servirá para un futuro cercano,aplicándola a nuestra vida o con un determinado fin.

39 BIBLIOGRAFÍA


5rincipio de 4rquímedeshttp


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3; APÉNDICE TABLA DE DATOS Y RESULTADOS

PRINCIPIOS DE ARIIDES

ALANA ECANICA M1 (g-) M' (g-) M3 (g-) M# (g-)

PROEDIO#&!$ &" #$ #$ #1

PESOS#N$ &!&$1" #!2%$ #!2%$ #!''1

/1/2 !"2#2

/3/4 !"2#2

DINAOETRO#N$ M1 (g-) M' (g-) M3 (g-) m#(g-)

PESOS#N$ 1!' 1 1 !2

/1/2 !'

/3/4 !'



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CAPÍTULO No 7DETERMINACIN DEL CENTRO DE PRESIONES SOBRE UNA SUPERFICIE

PLANA

731 INTRODUCCIN


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'n la actualidad el ingeniero debe calcular las fuer#as e&ercidas por los fluidos con el fin de poder dise)ar satisfactoriamente las estructuras que los contienen. 's por eso la importanciade aprender y saber las diferentes características de los fluidos sobre las distintassuperficies, en este caso, las superficies planas. "on la certe#a de que en este caso notendremos esfuer#os cortantes y que mane&aremos solo distribuciones escalares de presión,

lo cual es el ob&etivo principal. 'sta distribución de presiones a lo largo de toda el áreafinita puede reempla#arse convenientemente por una sola fuer#a resultante, con ubicaciónen un punto específico de dicha área, el cual es otro punto que le corresponde cuantificar ala estática de fluidos.

732 MARCO TERICO

5'$8J2< 'n mecánica, fuer#a por unidad de superficie que e&erce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. La presión suele medirse en atmósferas atm!* en el$istema 8nternacional de unidades $8!, la presión se expresa en 2eton por metrocuadrado* un neton por metro cuadrado es un 5ascal 5a!.$in embargo en la práctica, seexpresa con frecuencia la presión en altura equivalente de columna de un líquidodeterminado< por e&emplo en metros de columna de agua, en milímetros de columna demercurio, etc. %imensionalmente la presión no es igual a una longitud, sino es igual a unafuer#a partida por una superficie. 5or eso en el $istema 8nternacional de 6nidades lasalturas como unidades de presión han sido abolidas aunque no hay dificultad en seguir utili#ándose como alturas equivalentes. 'ntonces la presión representa la intensidad de lafuer#a que se e&erce sobre cada unidad de área de la superficie considerada. "uanto mayor sea la fuer#a que act+a sobre una superficie dada, mayor será la presión y cuando menossea la superficie para una fuer#a dada, mayor será entonces la presión resultante.'$C4C8"4 %' FL68%J$< 6n fluido se define como una sustancia que cambia su formacontinuamente siempre que est( sometida a un esfuer#o cortante, sin importar que tan peque)o sea, el fluido para que se considere estático, todas sus partículas deben permanecer en reposo o mantener la misma velocidad constante respecto a un sistema de referenciainercial. 4l considerar los líquidos, estos presentan cambios muy peque)os en su densidad a pesar de estar sometidos a grandes presiones, el fluido se denomina incomprensible y sesupone que si densidad en constante para efecto de los cálculos.F6'[4 X8%J$C\C8"4< 6na ve# determinada la manera en que la presión varía en unfluido en estado estático podemos indagar la fuer#a sobre una superficie sumergida, provocada por la distribución de presión, en un líquido en equilibrio estático. 'sto implicaque debemos especificar<G L magnitud de la fuer#aG La dirección de la fuer#aG La línea de acción de la fuer#a resultante5ara este estudio consideremos por separado las superficies planadas como las curvas.

5ara calcular una fuer#a hidrostática sobre un cuerpo hay que tener en cuenta el área de esecuerpo y la distribución de presiones sobre esa área. 'sta fuer#a hidrostática normal a lasuperficie! será una fuer#a total9resultante o equivalente!, que será representativa de ladistribución de presión y por lo tanto de fuer#as! sobre ese cuerpo.'M56Y' X8%J$C4C8"J3 582"858J %' 4]6^M'%'$< 'l principio de 4rquímedeses un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido


22/37

en reposo, será empu&ado con una fuer#a vertical ascendente igual al peso del volumen defluido despla#ado por dicho cuerpo. 'sta fuer#a recibe el nombre de empu&e hidrostático ode 4rquímedes, y se mide en neton en el $8!. 'l principio de 4rquímedes se formula así<'=mg=7f_g_; %ónde< 7f = %ensidad de un fluido, ; = ;olumen del cuerpo sumergido, g= 4celeración de la gravedad.

L'H'$ %' SJH4M8'2CJ< La fuer#a de boyamiento sobre un cuerpo se define como lafuer#a vertical neta causada por el fluido o los fluidos en contacto con el cuerpo. 'n uncuerpo de flotación, la fuer#a superficial causada por los fluidos en contacto con losmismos, se encuentran en equilibrio con la fuer#a de gravedad que act+a sobre el cuerpo.5ara determinar la fuer#a de boyamiento sobre los cuerpos en flotación y su&etos a otrascondiciones, solo es necesario calcular la fuer#a vertical neta sobre las superficie del cuerpoutili#ando los mimos principios utili#ados para calcular las fuer#as hidrostáticas sobresuperficies, en consecuencias, no son entonces las dos leyes de flotación enunciadas por 4rquímedes en se siglo tercero antes del cristo<G 6n cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuer#a de flotación vertical al peso del fluid que desalo&aG 6n cuerpo que flota desalo&a su propio peso en el fluido en el que flota'$C4S8L8%4% %' FLJC4"8J2< 6n cuerpo que òta, puede encontrarse en una posiciónde equilibrio inestable. 'n este caso, el cuerpo volcara a la primera oportunidad, como unlápi# que está apoyado sobre su punta y se despla#a ligeramente de la vertical. La másmínima perturbación le llevara a buscar otra posición de equilibrio estable. Los ingenierosdeben cuidar los dise)os para impedir la inestabilidad de la òtación. La +nica forma deasegurar que una posición de equilibrio es estable consiste en perturbar ligeramente la posición de equilibrio del cuerpo y comprobar si aparece un momento restaurador que lolleve a su posición de equilibrio original. $i esto ocurre, la posición es estable* en casocontrario, es instable. 'ste tipo de cálculos, para cuerpos òtantes arbitrarios, constituyenun arte especíco de los ingenieros navales. La determinación de la estabilidad de cuerposen òtación con formas irregulares es difícil 8ncluso para los expertos. 'stos cuerpos pueden tener dos o más posiciones estables. 5or e&emplo, un barco puede òtar en su posición normal o invertido. 8ncluso las formas simples, como un cubo de densidaduniforme, presentan numerosas orientaciones d òtación estables, que pueden ser nosim(tricas* así, los cilindros circulares homog(neos pueden òtar con el e&e de simetríainclinado con respecto a la vertical. La inestabilidad de òtación es com+n en la naturale#a.Los peces nadan generalmente manteniendo su plano de simetría en posición vertical."uando mueren, esta posición es inestable por lo que acaban òtando con su plano desimetría hori#ontal. Los icebergs gigantes pueden girar sobre s mismos al cambiar suscondiciones de estabilidad cuando se derrite parcialmente la parte sumergida. 'steespectacular fenómeno se ha presenciado en muy pocas ocasiones.


MATERIALES

• 5esas de diferentes masas


23/37

• 2ivel de burbu&a• Coroide de plástico• Medidor de nivel de agua

PROCEDIMIENTO

La recolección de los datos correspondientes a esta experiencia se dio de la siguientemanera<

. $e midieron las dimensiones de la sección rectangular de la superficie.>. $e midió la distancia desde el punto " del e&e sobre el cual se reali#ará momento

hasta el extremo donde se colocan los pesos para equilibrar el sistema.:. 'leve la altura del agua hasta la arista más ba&a del toroide y coloque el valor del

medidor de niveles en cero, sin colocar ninguna pesa en la balan#a ymanteniendo nivelado el sistema.

D. Llene el recipiente hasta que la altura de agua cubra toda la superficie plana deltoroide.

0. "oloque las pesas de masas conocidas para nivelar la balan#a hasta que elsistema est( en equilibrio.I. ;ari( la altura del agua y modifique las pesas de masas conocidas hasta que el

sistema recupere el equilibrio.?. $e repite el paso anterior para diferentes alturas de nivel del agua del recipiente

y se registraron cada uno de estos datos./. $e calculó el centro de presión en las diferentes alturas del nivel de agua.

737 AN@LISIS DE RESULTADO Y CONCLUSIONES

'n esta práctica comprobamos que si un cuerpo está sumergido en agua va a experimentar una fuer#a de presión e&ercida por el agua esta fuer#a debe ser normal y dirigida hacia lasuperficie del cuerpo. 4 su ve# la fuer#a de presión e&ercida por el agua sobre una placasumergida será proporcional a la profundidad en la que se encuentre. 4 si como la fuer#ahidrostática resultante debe ser perpendicular a la superficie. Ceniendo como premisa que el plano de la superficie sumergida se extiende hasta que intersecte el plano de la superficielibre formando un 4ngulo , sobre dicha superficie act+an superpuestas una presiónuniforme, causada por la presión atmosf(rica en la superficie libre, y una presión que seincrementa uniformemente, debido a la acción de la gravedad sobre el líquido.

739 BIBLIOGRAFÍA



24/37

73; APÉNDICE 7 TABLA DE DATOS Y RESULTADO

MASA/$

PESO/

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PRESION/%2

Y %H

PRACTICOH

TEORICO

ERROR

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25/37

CAPÍTULO 9DETERMINACIN DEL NÚMERO DE REYNOLDS

931 INTRODUCCIN

'n esta práctica se quiere determinar cómo varían las p(rdidas de energía en una tuberíadependiendo de la velocidad del fluido y a partir de esta variación clasificar el flu&o comoturbulento o laminar %ando a esa definición como el ob&etivo principal. $iendo Jsborneeynolds el primero en demostrar que es posible pronosticar el flu&o laminar o turbulento sise conoce la magnitud de un n+mero adimensional, al que se le denominara n+mero deeynolds 2!.La siguiente ecuación muestra la definición básica del n+mero de eynolds.

2 =νDρ

η %onde, 7 = densidad del fluido, = su viscosidad, % = el diámetro del tubo,

= velocidad promedio del flu&o.

932 MARCO TERICO

5ara visuali#ar las características de los flu&os laminar y turbulento, eynolds empleó uncolorante inyectado en una corriente de agua. %el interior del tanque de eynolds que estáelevado respecto al suelo!, parte un conducto transparente hori#ontal que, ya fuera deltanque, va conectado a una tubería descendente de desage. %ebido al desnivel entre la


26/37

superficie libre del tanque y el desage, por esta conducción circula agua. 4l final de latubería hay una válvula de regulación para controlar el caudal de agua desalo&ado esdecir, la velocidad de la corriente!.'n ese dispositivo, el agua se introduce en el conducto hori#ontal a trav(s de una boquilla oembudo, con el ob&eto de facilitar una circulación del agua muy regular.

'n la #ona de la boquilla se encuentra el inyector de colorante, alimentado desde un peque)o depósito exterior a trav(s de una manguera.5ara el tipo de movimiento correspondiente a flu&o por un conducto de sección circular, se puede obtener una solución analítica suponiendo flu&o estacionario, simetría axial eimponiendo equilibrio entre las fuer#as de presión y las fuer#as viscosas. La solución asíobtenida, que refle&a una distribución de velocidad de tipo parabólico respecto a la posiciónradial, es la conocida ecuación de Xagen35oiseuille. 'n este movimiento, que esestacionario, las líneas de corriente coinciden con las trayectorias de las partículas defluido, así como con las líneas de tra#a de las partículas de colorante en el ensayo deeynolds, y no son sino rectas paralelas al e&e del conducto.$in embargo, eynolds observó que dicho movimiento, estable y regular, sólo existe si lavelocidad del flu&o es suficientemente peque)a o bien si el diámetro del tubo essuficientemente peque)o para un caudal dado. Sa&o estas circunstancias, el colorante formauna línea de corriente bien definida cuyo contorno muestra que sólo existe una peque)adifusión en la dirección radial, debida al transporte molecular. 4demás, cualquier perturbación que apare#ca en el flu&o es amortiguada rápidamente. 'ste movimiento es eldenominado laminar.5or el contrario, si la velocidad es lo suficientemente grande, el movimiento del fluido sehace muy sensible a cualquier perturbación, las cuales se amplifican rápidamente. 'l flu&ose hace entonces irregular y pierde su carácter estacionario. 'l grosor del colorante crecerápidamente, el contorno se difumina y toma una forma irregular hasta que aguas aba&o seconvierte en una nube. 'ste movimiento es el denominado turbulento.eynolds descubrió que la existencia de uno u otro tipo de flu&o depende del valor que tomauna agrupación adimensional de variables relevantes del flu&o, parámetro al que sedenomina en su honor como n+mero de eynolds. $iendo v la velocidad media del flu&ocaudal9área transversal del conducto!, % el diámetro y la viscosidad cinemática delfluido, se define el n+mero de eynolds, designado como e, como<

ℜ=vD

V

'n todos los flu&os existe un valor de este parámetro para el cual se produce la transición deflu&o laminar a flu&o turbulento, habitualmente denominado n+mero de

eynolds crítico. 1eneralmente para flu&o en tubos se establecen los siguientes valorescríticos del n+mero de eynolds<

G $i e >@@@, el flu&o es laminar.G 'ntre >@@@ e D@@@ existe una #ona de transición de flu&o laminar a turbulento.G $i e j D@@@ el flu&o es turbulento



27/37

• encender el motor de una sola bomba• abre lentamente la válvula de succión. despu(s, abra levemente la válvula de

descarga y d(&ela fi&a•

ealice las lecturas en los manómetros de succión y descarga• Mida el volumen del recipiente y el tiempo que tarda en llenarse• "uente el n+mero de revoluciones que da el motor en un minuto con el contador de

revoluciones• Mida la fuer#a producida por el dinamómetro• ;aríe el caudal abriendo un poco más la válvula de descarga. epita los mismos

procedimientos anteriores de lectura y medición• ;aríe al menos 0 veces más el caudal hasta que la válvula de descarga este

completamente abierta y repita los mismos pasos anteriores.

937 AN@LISIS DE RESULTADOS

Xemos evidenciado el comportamiento de un fluido en una tubería, ya que dependiendo dela relación entre el producto de la de la velocidad por el diámetro de la tubería entre laviscosidad del fluido nos permite calcular el n+mero de eynolds, el cuál describe que tipode flu&o se produce, ya sea laminar e menor a >@@@, de transición entre >@@@ y D@@@ y enel flu&o turbulento mayor de D@@@, y efectivamente pudimos apreciar en el experimente quesi cumple con las propiedades del n+mero de eynolds.939 BIBLIOGRAFÍA


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93; APÉNDICE ; TABLA DE DATOS Y RESULTADOS



28/37

CAPÍTULO ;PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN CONDUCTOS A PRESIN POR FRICCIN Y POR

ACCESORIOS

;31 INTRODUCCIN


29/37

'n el e&ercicio de la ingeniería civil es de vital importancia para el dise)o o cálculo de lasredes hidráulicas, estimar las p(rdidas de presión producidas por la fricción e&ercicio por eltubo y las p(rdidas producidas por los diferentes accesorios a lo largo de la red.Los sistemas de flu&o de un fluido presentan ganancias de energías por bombas y p(rdidas

por fricción conforme el fluido que pasa por los ductos y tubos, p(rdidas por cambios enel tama)o de la trayectoria de flu&o y p(rdidas de energía por las válvulas y accesorios. Lareali#ación de este informe de laboratorio tiene como propósito identificar, anali#ar ycalcular las p(rdidas por fricción de un fluido en un sistema con tuberías y accesorios.

;32 MARCO TERICO

Las p(rdidas por fricción se presentan porque al estar el fluido en movimiento habrá unaresistencia que se opone a dicho movimiento fricción al fluir!, convirti(ndose parte de laenergía del sistema en energía t(rmica calor!, que se disipa a trav(s de las paredes de latubería por la que circula el fluido. Las válvulas y accesorios se encargan de controlar ladirección o el flu&o volum(trico del fluido generando turbulencia local en el fluido, estoocasiona una p(rdida de energía que se transforma en calor. 'stas +ltimas p(rdidas sonconsideradas perdidas menores ya que en un sistema grande las p(rdidas por fricción en lastuberías son mayores en comparación a la de las válvulas y accesorios.Las p(rdidas y ganancias de energía en un sistema se contabili#an en t(rminos de energía por unidad de peso del fluido que circula por (l. 'sto tambi(n se conoce como carga h!<hN4= 'nergía que se agrega al fluido con un dispositivo mecánico* es com+n que se ledenomine carga total sobre la bomba.hN= 'nergía que se remueve del fluido por medio de un dispositivo mecánico.hNL= 5(rdidas de energía del sistema por la fricción en las tuberías, o p(rdidas menores por válvulas y otros accesorios.La magnitud de las p(rdidas de energía que produce la fricción del fluido, las válvulas yaccesorios, es directamente proporcional a la carga de velocidad del fluido. 'sto se expresaen forma matemática así<

h L= K ( v2

2g )'l t(rmino W es el coeficiente de resistencia.'cuación general de le energía<La ecuación general de la energía es una extensión de la ecuación de Sernoulli, lo que permite resolver problemas es los que hay p(rdidas y ganancias de energía.

5ara un sistema, la expresión del principio de conservación de la energía es<

E1+h A−h R−h L= E2

E1 y E2 < denotan la energía que posee el fluido por unidad de peso en las secciones

y >.

La energía que posee el fluido por unidad de peso es


30/37

E= p

γ + v

2

2 g+ z

's esencial que la ecuación general de la energía se escriba en la dirección del flu&o.

'l comportamiento de un fluido, en lo que se refiere a las p(rdidas de energía, depende deque el flu&o sea laminar o turbulento. 6n medio para predecir este comportamiento en elflu&o es con el mane&o del n+mero adimensional eynolds, demostrado por Jsborneeynolds. 'sta ecuación de define como<

e= Dρʋ

η = Dʋ

v

%onde ʋ es la velocidad, D es el diámetro de la tubería, ρ la densidad del fluido

y η la viscosidad del fluido. 's de resaltar que v es la viscosidad cinemática.

'ste n+mero relaciona las fuer#as de inercia sobre un elemento de fluido a la fuer#aviscosa.

5ara aplicaciones prácticas se tiene que los flu&os con e >@@@, se encuentran en estadolaminar, y los ejD@@@, están en r(gimen turbulento. Los >@@@eD@@@, están en laregión de transición o región crítica. 5or lo general si un sistema llegase a estar en estaregión, se debe &ugar con las variables de e, para acondicionarlo en un estado netamenteconocido, como lo son el laminar o el turbulento.

Ceniendo en cuenta la ecuación general de la energía, es de resaltar que el t(rmino h L es la p(rdida de energía en el sistema. %e forma matemática esta se expresa a trav(s de laecuación de %arcy<

hL =

f ∗ L

D ∗ʋ

2

2 g

%onde f es el factor de fricción, L la longitud de la corriente, % el diámetro de la tubería,ʋ la velocidad promedio de flu&o.

'ste factor de fricción, f, se eval+a dependiendo del r(gimen en el que se encuentre elfluido. 6na ve# se tenga certe#a del r(gimen en el que se está, se aplica alguna de estasexpresiones<

f =64

ℜ , para flu&o laminar.


31/37

f = 0.25

[ log( 1

3.7( D

ɛ

)+5.74

ℜ0.9 )2

] , para el r(gimen turbulento.Los t(rminos

D

ɛ, hacen referencia a la rugosidad relativa, donde ɛ es la rugosidad

promedio de la pared del tubo. La ecuación para el flu&o laminar se determina a partir de laecuación de Xagen35oiseuille ciertas simplificaciones lo llevan a la ecuación de f para elflu&o laminar!. La ecuación para el flu&o turbulento fue desarrollada por $amee3Yain.

"abe resaltar que otro de los m(todos indispensables para evaluar el factor de fricción es el%iagrama de Moody, el cual muestra la gráfica del factor de fricción versus el e, con unaserie de curvas param(tricas relacionadas con la rugosidad relativa. 'n los anexos se

muestra esta. 's importante resaltar que las p(rdidas por fricción tambi(n se dan por losaccesorios que posean las tuberías, para esto se aplica la relación siguiente<

hL = K f ∗ʋ

2

2g

%onde WNf es el factor de p(rdida para el accesorio. 'n los anexos se muestra una tabla conlos valores para algunos accesorios.

;3 PROCEDIMIENTO DE LA PR@CTICA

MATERIALES

• "ronometro• Somba de succión• Canque de almacenamiento• Manómetro• Canque aforado• $istema de tubería

PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL

• 'ncienda la bomba del sistema.• $eleccionar : sistemas a experimentar haciendo circular el flu&o por el sistema

seleccionado.• "alcule la velocidad, caudal y coeficiente de fricción.• Mida kh!, en la columna de agua.• "on los datos obtenidos calcule las p(rdidas teóricas del sistema y compárela con

las obtenidas experimentalmente.


32/37

;37 AN@LISIS DE RESULTADO Y CONCLUSIONES

"omprobamos prácticamente que las ecuaciones de %arcy3 Keisbach nos permiten estimar las p(rdidas por fricción y accesorios dentro de un margen de errores aceptables, por consiguiente son +tiles para su aplicación en cálculo o dise)o de redes hidráulicas.

;39 BIBLIOGRAFÍA

$JC'LJ, 1ilberto, Xidráulica general, ;olumen 8, 'ditorial Limusa $.4. $exta 'dición,M(xico, />.$C''C', ;ictor* KHL8', '. Sen&amin* S'%FJ%, Weith K. Mecánica de Fluidos. Mc1ra Xill. 2ovena 'dición. >@@@.

%J84, Kalter. 1uía de laboratorio 'xperimental de Mecánica de Fluidos,628"4C41'24 >@@D;3; APÉNDICE ; TABLAS DE DATOS Y RESULTADOS

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;3= FIGURAS Y GR@FICAS

CAIDAS DE PRESION POR

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33/37

CAPÍTULO =CALIBRACION DE MEDIDORES DE FLUJOS

=31 INTRODUCCIN

La calibración de los sistemas de medición es imprescindible a la hora de mantener loscostos y cumplir con las metas pactadas, por consiguiente es una de las prioridades en elmomento de reali#ar el mantenimiento a los equipos de precisión. 'n este laboratoriocalibraremos los diferentes sistemas para calcular el flu&o.

=32 MARCO TERICO

6n sistema de tuberías en paralelo está formado por un con&unto de tuberías que nacen enun mismo punto inicial y terminan en un +nico punto final. 5ara un sistema general de ntuberías en paralelo se verifica que<

'l caudal total del sistema, es la suma de los caudales individuales de cada una delas tuberías ecuación de continuidad!

La p(rdida de carga total del sistema es igual a la p(rdida de carga de cada una delas tuberías


34/37

%onde y son las p(rdidas primarias y secundarias en cada una de las tuberías delsistema. $e entiende por perdida de carga primaria, a la perdida de carga producida en latubería.$e entiende por perdida de carga secundaria perdida de carga local!, a la perdida de carga

producida en alg+n accesorio que interrumpe la tubería. Los accesorios pueden ser cuplas,niples, codos, llaves o válvulas, C, ampliaciones gradual o brusca!, reducciones gradualo brusca!, uniones, etc. %ebido al valor de esta magnitud, se recomienda que esta p(rdidasea considerada en el cálculo de la perdida de carga de la tubería.

=3 PROCEDIMIENTO DE LA PR@CTICA 5ara la reali#ación de la experiencia se utili#ara dos tipos de tuberías. $e tomara el caudal ] y la lectura del manómetro de cada tubería funcionando de

forma individual para determinar los coeficientes de fricción, coeficiente de perdida por accesorios y la longitud equivalente.

$e tomara el caudal y las p(rdidas de las tuberías funcionando en paralelo las llavesabiertas simultáneamente!.

"on las tuberías funcionando en paralelo se tomara por separado las lecturas delmanómetro y se compara.

$e calculan los caudales que pasan por cada tubería.

"oncluir.

=37 AN@LISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

"on el fin de calibrar los equipos de medición es necesario tomar medidas empíricas realescompararlas con las medidas obtenidas a trav(s de dichos sistemas y calcular un coeficientede correlación, de manera que podamos utili#ar la información adquirida del sistema y conel coeficiente de correlación obtener datos reales.

=39 BIBLIOGRAFÍA


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35/37

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=3; APÉNDICE = TABLA DE DATOS Y RESULTADOS

;3= FIGURAS Y GR@FICAS


36/37

CONCLUSIN

'ste ciclo de laboratorios abarca la comprobación de los principios básicos de la mecánica


37/37

de fluido, demostrando su uso práctico, importancia y su aplicabilidad logrando por consiguiente formarnos como ingenieros civiles integrales y competentes en el mane&o delos conceptos hidráulicos. %esde conceptos elementales tales como< la determinacióndensidades, peso específicos y densidad relativa de los fluidos, los efectos de la viscosidada trav(s de la ley de $to-es, los principios de 4rquímedes que comprenden la fuer#a de

empu&e, la determinación de centros de presiones y fuer#as resultantes sobre superficiessumergidas, el uso del n+mero de eynolds para determinar el comportamiento de un flu&oy finalmente las p(rdidas de energía en redes hidráulicas tanto por presión como por accesorios. 'ste con&unto de herramientas y conceptos nos permite predecir las cualidades ycomportamientos de los diferentes fluidos, de tal manera de que puedan ser usados para el beneficio de la humanidad, ya que la función primordial de un 8ngeniero civil es laadaptación del medio ambiente con el fin de maximi#ar el aprovechamiento de los recursosy espacios, es imperativo el completo dominio sobre los fluidos presentes tanto en lanaturale#a cuenca! como en los diferentes procesos de construcción y manufactura.

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208758637 Informe de Laboratorios de Mecanica de Fluidos