7 descarga libre por orificio parte 1
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Carrera Profesional de Ingeniera Civil
LABORATORIO DE MECNICA DE FLUIDOS 1
INFORME N 007 - UPLA - LABORATORIO DE MEC. DE FLUIDOS E HIDRAULICA
1. DATOS GENERALES
1.1. Tema: DESCARGA LIBRE POR ORIFICIO.1.2. Fecha:
FECHA DEL ENSAYO : 20 DE MAYO DE 2013.
FECHA DE ENTREGA DEL INFORME : 27 DE MAYO DE 2013.
1.3. Lugar:
Departamento : Junn
Provincia : Huancayo
Distrito : Huancayo
Lugar : Facultad de Ingeniera Girldez.
Anexo : Laboratorio de Mecnica de Fluidos e Hidrulica.
1.4. Participante: Matias Saravia; Katherine Milagros
Rudas Mora; Jofre Mijael
Sedano Lara; Edith
Sulla De la Cruz; Denis Christian
1.5. Modulo:
FME 04
2. OBJETIVO Aplicar la ecuacin de Bernoulli, a la descarga de un tanque a travs de un orificio.
Definir y calcular los siguientes trminos: coeficiente de descarga (Cd), coeficiente de
contraccin (Cc) y coeficiente de velocidad (Cv).
Analizar la influencia de la altura de carga y el dimetro del orificio, sobre el coeficiente
de descarga (Cd).
3. EQUIPOS Y/O MATERIALES Equipo de Descargas por Orificio FME 04.
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Banco Hidralico - FME 00
Tobera Convergente - Divergente.
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Tobera Divergente.
4. PROCEDIMIENTO4.1. El equipo de descarga por orificio (FME - 04), se instal sobre el banco hidrulico.
4.2. Se enciende el banco hidralico.
4.3. Se grada a un caudal constante del flujo en el equipo FME - 04
4.4. Primero se selecciona el tipo de tobera (en nuestro caso tobera tipo diafragma),
despus se procede a medir el caudal del flujo con la ayuda de una jarra graduada y un
cronmetro.4.5. Luego se procede a dar lectura las alturas de tubo piezomtrico y del tubo pitot.
4.6. Con la ayuda de una cuchilla (en forma de estilete), se procede a medir el diametro
contraido de la vena de agua.
4.7. En el presente ensayo se repiti tres veces los pasos 4.4 hasta 4.6. Pero con distintas
graduaciones del caudal del fluido.
5. TABLA DE REGISTROS5.1. TABLA N 01: En esta tabla se registraron los volmenes, el tiempo, la altura del tubo
piezomtrico, la altura del tubo pitot, y el dimetro contraido.
Do(mm) 13
N TOBERA H (mm) Hc(mm) Dc (mm)
1CONVERGENTE
DIVERGENTE
180 177 7,000
2 272 268 7,000
3 309 307 7,000
4
DIVERGENTE
228 227,5 10,000
5 263 262 10,000
6 296 295 10,000
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6. TABLA DE DATOS PROCESADOS
6.1. CLCULO DE LOS COEFICIENTES DE CONTRACCIN, DE VELOCIDAD,
Y DE GASTO CAUDAL.
Calculo del Coeficiente de Contraccin (Cc):
= =4
4
=
=7
13.000
= 0.290
Calculo del Coeficiente de Velocidad (Cv):
= =2
2 =
=0.177
0.164
= 0.129
Calculo del Coeficiente de Gasto Caudal (Cq):
= =
=
= 0.290 0.129
= 0.037
Cuadro resumido de calculos:
N H (m) Hc(m) Dc (mm) H (m) Q (m3/s) Cc Cv Cd
1 0,18 0,177 7,000 0,003 1,02E-02 0,290 0,129 0,037
2 0,272 0,268 7,000 0,004 1,26E-02 0,290 0,121 0,035
3 0,309 0,307 7,000 0,002 1,35E-02 0,290 0,080 0,023
4 0,228 0,2275 10,000 0,0005 1,66E-02 0,592 0,047 0,028
5 0,263 0,262 10,000 0,001 1,78E-02 0,592 0,062 0,036
6 0,296 0,295 10,000 0,001 1,89E-02 0,592 0,058 0,034
GRFICO DEL COEFICIENTE DE CONTRACCIN VS EL CAUDAL:
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GRFICO DEL COEFICIENTE DE VELOCIDAD VS EL CAUDAL:
GRFICO DEL COEFICIENTE DE GASTO CAUDAL VS EL CAUDAL:
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02
CoeficientedeContraccin
Cc
Caudal - Q m3/s
Cc vs Q
CON - DIV
DIVERG.
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02
CoeficientedeVe
locidad
Cv
Caudal - Q (m3/s)
Cv vs Q
CON - DIV
DIVERG.
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DENIS CHRISTIAN SULLA DE LA CRUZ
CONCLUSIONES:
1. Se concluye que la velocidad y el caudal no disminuye de manera lineal sino
que lo hace en funcin de la raz cuadrada de la carga H: = 2
2. Se concluye que, cuando incrementa el caudal, el coeficiente de velocidad (Cv),
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
0,05
9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02
CoeficientedeGasto
Cd
Caudal - Q (m3/s)
Cd vs Q
Cq vs Q
DIVERG.
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
V(m/s)
H (m)
V vs H
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disminuye, para la tobera convergente-divergente, pero para la tobera
divergente a mayor caudal el coeficiente de velocidad (Cv), aumenta.
3. Se concluye que, cuando incrementa el caudal, el coeficiente de gasto o caudal
(Cd), disminuye. para la tobera convergente-divergente, pero para la tobera
divergente a mayor caudal el coeficiente de gasto (Cd), aumenta.
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02
Co
eficientedeVelocidad
Cv
Caudal - Q (m3/s)
Cv vs Q
CON - DIV
DIVERG.
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
0,05
9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02
CoeficientedeGasto
Cd
Caudal - Q (m3/s)
Cd vs Q
CON - DIV
DIVERG.
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RECOMENDACIONES:
1. Se recomienda tomar varios datos para cada tobera asi como tambien medir el
diametro del chorro de salida para cada variacion de caudal para poder
observar como vara los coeficientes de contraccin, velocidad y gasto.
2. Se recomienda que cuando se toma la lectura de las alturas la altura del
piezometro debe ser mayor que la altura de pitot, caso contrario los coefientes
nos resultarian mayor que uno.
3. Se recomienda que al variar el caudal el vivel del agua permanezca constante
para no cometer errores al momento de hacer las lecturas.
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ANEXO
Diagrama del fluido a travs del orificio
Esquema general del equipo de descarga
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