UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA CIVILCURSO: MECANICA DE FLUIDOS IPROFESOR: ING. CORONADO ZULOETA OMAR

CLASE: MEDIDA DE CAUDALES FECHA: 04 / 05 /2015 I.-INTRODUCCIONEl equipo dispuesto en el laboratorio permite la realizacin de un sin nmero de experimentos que permiten al estudiante del curso de Mecnica de Fluidos I relacionarse con las propiedades fsicas, mecnicas y con el comportamiento de los fluidos.Siendo una de las propiedades ms importantes de un fluido en reposo o en movimiento es el caudal para analizar el caudal se tomara en cuenta el comportamiento que adquiere este, al estar vinculado a un diseo de obras. Como son en el transporte del agua mediante canales, tneles, reservorios, puentes y tuberas. A medida que avance la prctica se nos presentan temas relacionados con la medicin de caudales y de la misma forma la posibilidad de llevar acabo un nmero significativo de experiencias con el equipo de laboratorio. Por el cual el fin de esta prctica es determinar los caudales de manera experimental con distintos volmenes y tiempos para luego determinar un caudal promedio para cada caso.

II.-OBJETIVOS Determinar los caudales menores y mayores de un fluido.

Ejercitar al estudiante en la realizacin de medidas prcticas de caudales. Conocer el equipo y la forma en que se utiliza en la prctica de medida de caudales. Comprender el anlisis y desarrollo para el clculo de caudalespara cada caso. Analizar y discutir las variaciones de caudal que se dan en los diferentes volmenes tomados en el transcurso del laboratorio esta practica nos ayudara en nuestra carrera para mas adelante cuando querramos disear presas, redes de agua potable, etc.

Banco hidraulico FME00.

III. EQUIPO cronometro:

Equipo utilizado para determinar el tiempo que se utiliza para cada ensayo en diferentes volmenes.

Probeta graduada:

Probeta de forma cilndrica graduada en ml con una capacidad de 1lt. Utilizada para volmenes pequeos.

BANCO hidrulico:

DESCRIPCION:

Marca EDIBON, modelo FME00, este equipo tiene una bomba, luego un sumidero, en ella se coloca el resto de equipos antes mencionados. Tambin se pueden calcular caudales prcticos. Equipo para el estudio del comportamiento de los fluidos, la teora hidrulica y las propiedades de la mecnica de fluidos. Compuesto por un banco hidrulico mvil que se utiliza para acomodar una amplia variedad de mdulos que permiten al estudiante experimentar los problemas que plantea la mecnica de fluidos. Dispone de un depsito escalonado (volumtrico) para medir caudales altos y bajos, adems de una probeta de un litro para caudales an ms bajos. Tubo de nivel provisto de escala que indica el nivel de agua del depsito superior. Canal en la parte superior especialmente diseado para el acoplamiento de los mdulos. Bomba centrfuga de pulgada. Interruptor de puesta en marcha de la bomba.

SERVICIOS REQUERIDOS:

Toma de agua para llenado del depsito. Cronmetro. Desage. Suministro elctrico: monofsico, 220V/50Hz 110V/60Hz

IV. PROCEDIMIENTO PARA CAUDALES MENORES: Para el desarrollo de este tipo de caudales se utilizo una probeta graduada.

la probeta inicialmente se encontraba vaca teniendo entonces un volumen inicial igual a cero (0), Seguido de esto se vierte en la probeta un volumen de fluido (agua) determinado, tomando a su vez el tiempo con la ayuda de un cronometro para dicho volumen.

Para realizer dicho trabajo debemos tener en cuenta a posiscion de la manguera y proveta lo mas uniforme possible para no variar mucho el caudal.

Se vacea el agua de la probeta y se repite el procedimiento anterior, seguido aumentamos la velocidad del fluido, determinando de esta manera una nueva medida en la toma de tiempo de llenado, asimismo se determina el volumen del liquido de la probeta.

Realizamos los pasos antes mencionados variando la velocidad del fluido y la toma de la medida de tiempo, hasta alcanzar cinco medidas de tiempo para cada volumen.

PARA CAUDALES MAYORES: Para el desarrollo de este tipo de caudales se utiliz el banco hidrulico.

Se vierte el agua sobre el tanque para medidas volumtricas, la cual se encontrar con un volumen determinado de agua (diferente de cero), es recomendable empezar a tomar las medidas del tiempo a partir de un volumen superior al inicial, esto es con el objeto de cometer el menor error posible. La medida del volumen se realiza gracias al tubo de nivel que est graduado en litros, para los volmenes grandes.

Se vaca el tanque hasta conseguir el volumen inicial aproximadamente, esto gracias al accionado de la vlvula respectiva de vaciado, y se repite el paso anterior aumentando la velocidad del agua, es decir, aumentando la cantidad (capacidad) del volumen del lquido. Con esto se conseguir obtener una nueva medida del tiempo para otro volumen determinado.

Para mayor presicion se utilize una escuadra por el cual se coloco de manera horizontal al costado del manometro. Se repiten los pasos anteriores tendiendo cuidado en la toma del tiempo y variando los volmenes de llenado, hasta alcanzar la toma de cuatro mediciones para los volmenes respectivos.

V. RESULTADOS:

FRMULA: Para volmenes pequeos y grandes.

Q = V / T; (m3/s)Donde:

Q: CaudalV : volumen T: Tiempo

A.CAUDALES MENORES Primer Caudal:VolumenTiempo (s)Q = (m3/s)Qpromedio

N 1665 ml=665x10-6 m38.32 s7.993x10-5 m3/s

7.0366x10-5 m3/s

N 2540 ml=540x10-6 m37.73 s6.986x10-5 m3/s

N 3745 ml=745x10-6 m311.04 s6.748x10-5 m3/s

N 4730 ml=730x10-6 m311.24 s6.495x10-5 m3/s

N 5930 ml=930x10-6 m313.36 s6.961x10-5 m3/s

Segundo Caudal:Volumen Tiempo (s)Q = (m3/s)Qpromedio

N 1670 ml=670x10-6 m3 7.36 s9.103x10-5 m3/s

8.7984x10-5 m3/s

N 2780 ml=780x10-6 m38.89 s8.774x10-5 m3/s

N 3910 ml=910x10-6 m310.76 s8.457x10-5 m3/s

N 4780 ml=780x10-6 m38.80 s8.863x10-5 m3/s

N 5540 ml=540x10-6 m36.14 s8.795x10-5 m3/s

Tercer Caudal:Volumen Tiempo (s)Q = (m3/s)Qpromedio

N 1380 ml=380x10-6 m311.16 s3.405 x10-5 m3/s

3.3758x10-5 m3/s

N 2360 ml=360x10-6 m310.37 s3.472 x10-5 m3/s

N 3510 ml=510x10-6 m315.11 s3.375 x10-5 m3/s

N 4590 ml=590x10-6 m318.04 s3.271 x10-5 m3/s

N 5440 ml=440x10-6 m313.11 s3.356 x10-5 m3/s

B. CAUDALES MAYORES Primer Caudal:Tiempo (s)VolumenQ = (m3/s)Qpromedio

N162.11 s0 lt 5 lt=5lt=5x10-3 m38.050x10-5 m3/s

10.7006x10-5 m3/s

N259.2 s5 lt 10 lt=5x10-3 m38.446x10-5 m3/s

N342.84 s10 lt 15 lt=5x10-3 m311.671x10-5 m3/s

N438.59 s15 lt 20 lt=5x10-3 m312.957x10-5 m3/s

N540.39 s20 lt 25 lt=5x10-3 m312.379x10-5 m3/s

Segundo Caudal:Tiempo (s)VolumenQ = (m3/s)Qpromedio

N120.48 s0 lt 5 lt=5lt=5x10-3 m324.414x10-5 m3/s

30.9334x10-5 m3/s

N218.89 s5 lt 10 lt=5x10-3 m326.469x10-5 m3/s

N313.98 s10 lt 15 lt=5x10-3 m335.765x10-5 m3/s

N416.48 s15 lt 20 lt=5x10-3 m330.340x10-5 m3/s

N513.27 s20 lt 25 lt=5x10-3 m337.679x10-5 m3/s

Tercer Caudal: Tiempo (s)VolumenQ = (m3/s)Qpromedio

N112.60 s0 lt 5 lt=5lt=5x10-3 m339.683x10-5 m3/s

44.6084x10-5 m3/s

N213.59 s5 lt 10 lt=5x10-3 m336.792x10-5 m3/s

N313.43 s10 lt 15 lt=5x10-3 m337.230x10-5 m3/s

N48.66 s15 lt 20 lt=5x10-3 m357.737x10-5 m3/s

N59.69 s20 lt 25 lt=5x10-3 m351.600x10-5 m3/s

VI. CONCLUSIONES:

En la toma de medida de caudales mayores se utilizo el banco hidrulico cuyas medidas se realizaron en el tubo (manometro) de nivel ubicado en la parte inferior del elemento, a medida que el nivel del agua suba en cada caso, utilizando para los caudales medianos la parte del banco ms estrecha haciendo referencia a la parte inferior de la escala, mientras que para la toma de medida de caudales grandes se realizo en la parte mas ancha del tanque siendo esta toma de medidas en la parte superior de la escala de nivel, en todos los casos se debe tener cuidado y tratar de ser lo mas precisos en la toma del tiempo. A medida que la velocidad de llenado aumentaba el caudal aumentaba hacindose un poco dificultoso en la toma del tiempo debindose tener cuidado en la toma del mismo para este caso se uso una escuadra.

Tener cuidado al momento de tomar el tiempo, ya que deben sincronizarse justo con la colocacin y la retirada de la probeta bajo el flujo de agua, en el caso de flujos pequeos.

para los calculus de caudales mayores se observo que han variado mucho en algunos casos hasta 12.0 x10-5 m3/s aprox.

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