UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ENERGIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

TEMA

:

RAPIDEZ DE FLUJO FLUIDO

ALUMNO :

PROFESOR:

ING. PALOMINO CORREA JUAN

GRUPO HORARIO

:

01L

1

PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA

Cuando se trabaja con fluidos es de vital importancia predecir su comportamiento bajo ciertas condiciones de operacin a fin de realizar los analisis o calculos en el sistema el cual estos fluidos operan. En esta experiencia vamos a emplear el metodo volumetrico y gravimetrico para realizar nuestro analisis de determinado fluido y asi contrastar los datos obtenidos (experimentalmente) con datos teoricos y asi los estudiantes podamos tener nocion de este metodo que aplicaremos mas adelante en nuestra carrera profesional.

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OBJETIVO OBJETIVO GENERAL Por medio de la experiencia realizada determinaremos el caudal gravimetrico como volumetrico.OBJETIVO ESPECIFICO

Obtener

las

correspondientes

graficas

del

metodo

volumetrico como gravimetrico en un periodo de tiempo. Comparar la graficas del metodo volumetrico y metodo gravimetrico.

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PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO

Para Mtodo Volumtrico1) Conectar la bomba la toma de corriente y encenderla, luego abrimos la valvula de control de paso de fluido girando de vuelta para nuestra primera toma de datos, iremos girando por cada toma de datos.

2) De la manguera que sale de la bomba vertemos agua hacia la probeta por 5 segundos en la primera toma de datos, luego 5 seg para la segunda toma de datos, y 3 seg para la tercera y cuarta toma de datos, para cada toma transcurrido el tiempo medimos cuanto centrimetros cubicos tiene la probeta y tomamos datos, luego vertemos el agua al tanke y volvemos a verte agua de la manguera a la probeta asi respectivamente para cada toma de datos. (4 en total) por cada toma de datos tomaremos 3 muestras en la probeta. 3) Luego de haber haya las 4 medidas volumetricas de 3 ensayos cada una, hallamos el promedio aritmetico de cada toma de datos, osea de los ensayos para la primera toma de datos y asi respectivamente, con este media atirmetica buscamos reducir el error humano en la toma de medidas.

Para Metodo Gravimetrico4) Colocaremos la manguera q sale de la bomba y la pondremos dentro del recipiente y dejaremos que llegue hasta que un brazo metalico conectado a este recipiente choque contra un tope protector que indica el equilibro entre el recipiente lleno de fluido y en peso que cuelga del brazo metalico, tendremos que medir el tiempo desde la

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primera vez que el brazo metalico choque con el tope, cada vez que el brazo choque con el tope anotamos el tiempo. 5) En total habran 3 toma de datos con 3 ensayos cada uno, habiendo 12 en total.

6) Cada vez que el brazo metalico choque con el tope agregaremos un peso de 2 kg cada uno, este peso hara que se podruzca un desquilibrio entre el recipiende y las pesas, repetiremos el ensayo 4 veces hasta agregar un total de 8 kg.

7) Luego de haber tomado nota de las medida de cada ensayo, para la primera toma de datos sacamos el promedio aritmetico para minimizar errores. TABULACION DE DATOS Toma VOLUMETRICO GRAVIMETRICO

Cierre datos de N Valvula1

de

TIEMPO(s)

VOLUMEN(litros)0.360

TIEMPO(s)0-134 134-340 340-754 0-26 26-56 56-132 0-17 17-27 27-56 0-15

M pesa(Kg)

5

0.440 0.420 0.1360

2

2

5

0.1290 0.1260 0.1260

2

3

3

0.1380 0.1360 0.1510

2

3

1

3

0.1620 0.1600

15-29 29-44

2

5

ESQUEMA Y MATERIALES

Utilizaremos los siguientes materiales:1. Tanque de almacenamiento de agua2. BOMBA CENTRIFUGA FABRICANTE: PEDROLLO Fabricante: Pedrollo Hp: 0.5 Kw: 0.37 RPM: 3450 1/min Hmax = 42m Qmax = 40 l/min VOLUMENEN= 450V C = 10uf Voltaje = 220 IMPERIOS= 2,5A

3. Vlvula de control de flujo. 4. Manguera de descarga. 5. Sistema de equilibrio que consta de un brazo metlico, este brazo metlico tiene una relacin de 3 veces el peso de recipiente es 1 vez el peso de las pesas al extremo del brazo metlico.6

6. Juego de pesas 2kg cada una. 7. Tapn hermtico que impide al flujo salir de recipiente contenedor de fluido. 8. Cronometro digital 9. Probeta graduada capacidad 200cc

Analisis y Metodo de CalculoLa relacin de caudal se determina tanto por mtodos directos e indirectos, usaremos en nuestra experiencia el metodo directo. Estos mtodos directos resuelven estos problemas determinando el volumen o el peso del fluido que pasa a travs de una seccin en un cierto tiempo. Las mediciones indirectas de caudal determinan la altura, las diferencias de presiones, cambio de velocidades en varios puntos de una seccin y con estos datos se calculan el caudal. Entre los instrumentos para las mediciones indirectas tenemos los caudalimetros. El Ccaudal es la cantidad de fluido que pasa por determinado elemento en la unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumtrico o volumen que pasa por un rea dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo msico o masa que pasa por un rea dada en la unidad de tiempo. Donde:

Q Caudal ([L3T1]; m3/s or ft3/s) A Es el rea ([L2]; m2 or ft2)Es la velocidad linear promedio. ([LT1]; m/s or ft/s)

Debemos resaltar como se calcula el caudal volumtrico al igual que el caudal gravimtrico experimental: Caudal (mtodo volumtrico):

Caudal (mtodo gravimtrico): VG

3M p

.T

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METODO VOLUMETRICOCalculando el caudal: QV=Vp/t (L/s) T: tiempo, Vp: vol. Promedio, QV=caudal volumtrico t =5s; Vp = (V1+V2+V3)/3 = (0.36+0.44+0.42)/3=0.4067 L

QV =0.4067/5 QV1 =0.08133 (L/s) QV2=0. 261 (L/s) QV3=0.44 (L/s) QV3=0.53 (L/s) 1/4 de vuelta 1/2 de vuelta 3/4 de vuelta 1 vuelta

METODO GRAVIMETRICO

Si: QG=magua/ (d.t) QG=3mpesa/ (d.t)

m

agua=

(3).m

pesa

(I)

donde QG: caudal gravimtrico, d: densidad agua

Calculando el caudal gravimtrico t = (t1+t2+t3)/3 t = (134+206+548)/3=251.33s, QG1=0.024 (L/s) QG2=0.273 (L/s) QG3=0.965 (L/s) QG4=1.637 (L/s) mpesa=2Kg dagua=1Kg/L

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RESULTADOSCAUDAL INSTANTES VOLUMETRICO (l/s ) CAUDAL GRAVIMETRICO (l/s )

1 2 3 4

0.08133 0.261 0.44 0.53

0.024 0.273 0.965 1.637

Graficas Vv vs Abertura- Caudal Volumetrico

Vg vs Abertura-Caudal gravimetrico

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Conclusiones y recomendaciones Con el caudal volumtrico podemos saber cunto liquido estamos

consumiendo en un determinado tiempo como por ejemplo en las casas. El caudal depende de la densidad del fluido, pues si hubiera sido

aceite, su viscosidad hubiera sido mas grande y hubiera demorado mas tiempo para llegar a la masa de 2, 4, 6 o 8 kg, pero adems debemos tener en cuenta que posee mayor masa que el agua.

RECOMENDACIONES

Realizar el mantenimiento y calibracin de instrumentos y equipos

durante cierto periodo, para el mejor uso de ellos y proporcionar mayor exactitud en los clculos

Realizar varios experimentos para as obtener lo que deseamos

con ms exactitud

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