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RESUMEN:palabras clave . Coeficiente de descarga , Bernoulli , venturi , tobera , flujo masico I. INTRODUCCIN

Es necesario conocer ciertos criterios claves, para una mejor comprensin de la prctica.

Estos conceptos se definirn a continuacin:

.

Elprincipio de Bernoulli, tambin denominadoecuacin de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido movindose a lo largo de unacorriente de agua. Fue expuesto porDaniel Bernoullien su obraHidrodinmica(1738) y expresa que en un fluido ideal (sinviscosidadnirozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, laenergaque posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

La siguiente ecuacin conocida como "ecuacin de Bernoulli" (trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos trminos.

donde:

=velocidaddel fluido en la seccin considerada.

=densidaddel fluido.

=presina lo largo de la lnea de corriente.

=aceleracin gravitatoria = altura en la direccin de lagravedaddesde unacotade referencia.

Para aplicar la ecuacin se deben realizar los siguientes supuestos que nos permiten llegar a la ecuacin :La velocidad en el punto 1 = 0

Donde p1=presin total y p2=presin esttica Por tanto: Donde el subndice t indica terico y r real

La presin total o presin de estancamiento, es igual a la presin necesaria para detener al fluido que tiene una cierta velocidad v hasta un valor de cero realizndolo sin intercambio de calor (isentrpicamente).Presin Esttica :

La presin esttica es la que tiene un fluido, independientemente de la velocidad del mismo, y que se puede medir mediante la utilizacin de tubos piezomtricos. Lapresin totalque ejerce unfluidobien seagaseosoolquido- se define como la suma de lapresin estticay lapresin dinmica.

Donde

= Presin total enpascales= Presin esttica enpascales= Presin dinmica enpascales

De esta manera, cualquier presin ejercida por un fluido la cual no es ejercida por elmovimientoovelocidaddel fluido es llamadapresin estticadel fluido.

Para fluidos en reposo (estticos) la presin dinmica es nula y la presin esttica es igual a la presin total. Mientras que la presin dinmica acta nicamente en la direccin del flujo, la presin esttica acta por igual en todas las direcciones y siempre en ngulo recto con todas las superficies que contengan al fluido.

Caudal :Es en fsica la magnitud que expresa la

Variacin del volumen con el tiempo.

Matemticamente es la diferencial del volumen con respecto al tiempo. Se trata de algo

frecuente en sistemas termodinmicos, pues

muchos de ellos (tuberas, toberas, turbinas,

compresores, difusores, etc.) actan sobre un

fluido que lo atraviesa. Su unida es el m/s.II. MATERIALES Y MTODOS Banco Hidrulico, Marca

Tecniquement,Serie 234;Modelo H-2

( figura 1)

Aparato medidores de flujo, Marca

Tecquiment,Serie 207,Modelo H-10

(figura 2),

Flujo incomprensible : Agua

Pasos para determinar el coeficiente de

descarga:

1. Accionar el pulsador para prender la bomba

hidrulica del equipo.

2. Extraer el aire de los tubos manomtricos

por flexin de la tubera y presurizar el

banco de tubos manomtricos.

3. Ajuste la vlvula de suministro hasta que el

flotador del Rotmetro se encuentre en la

parte superior (18 cm. de la escala).

4. Tomar las lecturas de los niveles

manomtricos (ha, hb, hc, hd, he, hf); nivel del

Rotmetro; cantidad de agua almacenada en

el tanque de pesaje para un cierto tiempo.

5. Repita el paso #3 para diferentes razones

de flujo (diferentes nivel del rotmetro).III. RESULTADOSVenturi

M teorica

(kg/s)M real

(kg/s)Cd

(adimensional)

0.4410.2650,783

0.4140.2480,837

0.3960.2440,850

0.3750.2330,797

0.3530.2170,605

0.3400.2060,780

0.2680.1840,504

0.2990.1780,737

0.2800.1690,776

0.2580.1570,836

Tobera

M teorica

(kg/s)M real

(kg/s)Cd

(adimensional)

0.20750.2650,783

0.20750.2480,837

0.20750.2440,850

0.18560.2330,797

0.13120.2170,605

0.16070.2060,780

0.09280.1840,504

0.13120.1780,737

0.13120.1690,776

0.13120.1570,836

Placa orificio

M teorica

(kg/s)M real

(kg/s)Cd

(adimensional)

0.22550.2650.564

0.21050.2480.512

0.20540.2440.578

0.18960.2330.583

0.17560.2170.574

0.15960.2060.612

0.14630.1840.493

0.13850.1780.423

0.12540.1690.578

0.11630.1570.564

Las medidas a y b son para el Venturi, la c y d para tobera, y la e y f para la placa orificio.

Ec.1m ideal = ( A2 V2 Ec.2

Ec.3

Lo que hacemos para cada caso es calcular primero la velocidad en el punto 2 para cada caso (Ec.1), luego calculamos el flujo msico ideal mediante la Ec. 2 mientras que el flujo msico real lo calculamos dividiendo la cantidad de agua (7.5 kg para todos los caso) para el tiempo T de la tabla I. As finalmente obtenemos el coeficiente de descarga de la Ec. 3.

A modo de ejemplo vamos a clacular el coeficiente de descarga para la tobera en la primera medicin, entonces tenemos:

h2=hd=320 mm

h1=hc=315 mm

D2=56 mm

D1=26mm

Encontramos primero V2 usando la Ec.1:

V2=0.0842 m/s

Por lo que el flujo msico ideal quedara, usando la Ec.2:

m ideal = ( A2 V2

m ideal = 1000 *0.0842m ideal = 0.207526

El flujo msico real lo obtenemos diviendo la cantidad de agua (7.5 kg) para el tiempo T:

m ideal=0.265018

Y finalmente el coeficiente de descarga:

IV. DISCUSIN Y CONCLUSIONES

Gracias a todos los datos, procedimientos y clculos pudimos encontrar que los coeficientes de descargas los cuales fueron en promedio los siguientes: Estos coeficientes comparados con la pendiente respectiva en cada una de sus curvas de calibracin es muy aproximada, lo cual valida la prctica y sus procedimientos. Adems comparando los coeficientes entre cada uno de los medidores podemos notar que usando Venturi tenemos un coeficiente de descarga mayor a todos y por lo tanto existe menos prdida. Por otro lado tenemos al coeficiente de descarga ms pequeo usando una Placa-Orificio, lo cual nos muestra que usando este medidor es ms alto el nivel de prdidasV: REFERENCES (BIBLIOGRAFA)

1. Gua de Laboratorio de Instrumentacin Bsica del Ing. Jorge Roca.

2.Educativa,archivos del repositorio: http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4918/html/23_teorema_de_bernoulli.html

3.- Instrumentacin y Calibracin, Ariel sanhueza:http://sensoresdecaudal.blogspot.com/2009/05/placa-orificio.html[1]Efecto Venturi - Wikipedia, la enciclopedia libre. [En lnea]. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Venturi#Tubo_de_Venturi. [Accedido: 15-dic-2014].

[2]Medidores de Flujo - Instrumentacin. [En lnea]. Disponible en: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/djean/index_archivos/INST_Flujo/medidoresflujovolumetrico/tuboventuri.html. [Accedido: 15-dic-2014].

VI. ANEXOS

Tabla I Mediciones del Medidor multitubular

ha (mm)hb

(mm)hc

(mm)hd (mm)he (mm)hf

(mm)Y

(cm)T (seg)

350140315320333982028.30

3351503053103201131930.18

3431733153203321401830.63

3552033283323431751733.23

3602253383403501951634.61

3632383423453542141536.38

3682903633643712801440.61

2771802602622681621342.11

3002152842862932001244.48

Informe de prctica N 4:Medicion de flujo Compresible

Maria Jose Albuja Ayala ,

1 Laboratorio de Instrumentacin Bsica, Facultad de Ingeniera en Mecnica (FIMCP), ESPOL, Guayaquil, Ecuador.

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_1480217200.unknown

_1481890611.unknown

_1481891246.unknown

_1481891316.unknown

_1481890416.unknown

_1480217198.unknown

_1480217199.unknown

_1480217197.unknown