Universidad Técnica Particular de LojaLa Universidad Católica de Loja

Escuela de Ingeniería Civil

Mecánica de fluidosDocente: Ing. Eduardo Carrión

Prácticas de laboratorio

Por:

Byron Gózalo Robalino Quizhpe

Abril 2013- agosto 2013

PRACTICA # 6

1. TEMA: El tubo de pitot

2. OBJETIVO: Determinar velocidades en puntos deseados del flujo

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

αB=1.0 (Se supone un régimen turbulento)

V B=V ; V A=0 (porque dentro del tubo de pitot no hay movimiento después del líquido ha ascendido la altura h)

hperd B−A≈0 (Porque la una sección se encuentra muy cerca de la otra)

Entonces:

V 2

2∙ g=P Aγ

−PBγ

=h

V 2=2 ∙ g ∙ h

V=√2 ∙ g ∙ h

Prandtl ha introducido algunas modificaciones al tubo de pitot, con lo cual se ha logrado su mejoramiento en cuanto a su aplicación y manejo.

Imagen: Tubo Prandtl

Imagen: Tubo Prandtl estandarizado

4. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIANTE EL TUBO DE PITO4.1. Materiales y equipos Tubo de pitot4.2 Procedimiento

Se introduce el extremo curvo de tubo de pitot en el sitio de flujo donde se desea conocer la velocidad

Se registra el valor de la presión dinámica H Se calcula la velocidad

4.3 Cuadro de datos y resultados

ΔH manómetro

(m)h(m) h1(m) h2(m)

ΔH tubo pitot Qb

AREA (m2)

V (m/s)

Q1 0,03 0,101 0,39 0,362 0,028  1,23*10-3 0,0202 0,7412

Q20,1 0,186 0,34 0,32 0,02 2,28*10-3 0,037

20,6264

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se pudo determinar la velocidad en los puntos deseados. Ser muy cuidadosos al momento de tomar los datos de las

alturas ya que si no se toman con precisión todo fallaría y la práctica no sería satisfactoria.

Practica # 7

1. TEMA: Perdidas de carga por longitud2. OBJETIVOS:

Determinar las pérdidas de carga por frotamiento en un tramo de tubería.

Determinar el factor de fricción. Obtener experimentalmente la relación entre el factor de fricción y

el número de Reynolds (Re).3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

La corriente de líquidos en tubos puede ser laminar o turbulenta.

Corriente laminar: es aquella que se produce en capas sin que se observe la mescla de partículas liquidas.

Corriente turbulenta: es aquella en la que se observa una intensa mescla de partículas liquidas y oscilaciones de presión y velocidad entre otros.

Para determinar si la corriente es laminar o turbulenta hay que determinar el número de Reynolds (Re), que nos permitirá conocer el tipo de régimen de corriente.

El número de Reynolds es una magnitud adimensional, que relaciona las fuerzas de inercia con las de viscosidad y la expresión para calcularlo es:

4. DETERMINACIÓN DE LA PERDIDA DE CARGA POR LA LONGITUD Y EL FACTOR DE FRICCIÓN.

Para la experiencia se considera el flujo de agua por un tubo de sección circular.

4.1 materiales y equipos

Baco de pruebas o equipo de circuito de fluidos Medidores de presión (incorporadas en el banco) Medidores de gasto (incorporados en el banco) Termómetro

Fuente: Laboratorio de Hidráulica (U.C.G. – U.T.P.L.)

4.2 Procedimiento

Calibrar el medidor de Venturi (crear una curva de descarga) Medir la temperatura del agua que sale del tubo Por medio de las válvulas hacer fluir diferentes gastos a través de

las tuberías del banco (3 ramales) con sus respectivos diámetros. Medir las alturas piezo-metricas con ayuda de los piezómetros

instalados en las tomas de presión (cámaras de Kent) Determinar los coeficientes de rozamiento en los tubos (ramales). Establecer la relación entre el factor de fricción (λ) y el número de

Reynolds (Re).

4.3 FORMULAS A UTILIZAR

h f= λ ∙ld∙V 2

2 ∙ g ; ℜ=V ∙d

ν ; V=Q

A= 4Q

П d2

λ=h fl ∙V 2

d ∙2g

λ=A ∙h fQ2

; donde

A=g ∙d5 ∙ π2

8 ∙ l

Q=μ ∙ π D2

4∙√ d4

D4−d4∙√2g ∙h

Especificaciones y datos

Tubería: de cobre, tipo L, para agua

Diámetro nominal (pulg.)

Diámetro externo (pulg.)

Diámetro interno (pulg.)

3/8 0.500 0.430½ 0.625 0.545¾ 0.875 0.7851 1.125 1.025

Potencia de la bomba: 1/4 HP, 1725 rpm

Tanque de almacenamiento: 14 galones

4.4 Cuadro de datos y resultados.

Tubo Venturi Ramales de tubería del banco

# h1 (cm)h2 

(cm)Δ H (cm)

Q (cm2/s) L (cm) d(cm)

h1 (cm)

h2 (cm) Δ H (cm)

V (cm/S

) Re Hf cm

Tubería de 1"

1 -0,254 0,2032 -0,457 0,0006 0,9144 0,02604 0,056 0,147 -0,09144 1,18 31,34 1,03E-08 5,087

2 0,0006 1,524 0,02604 0,03 0,163 -0,13208 1,18 31,34 1,03E-08 8,478

Tubería de diámetro de ¾”

3 -0,1778 0,188 -0,366 0,0006 0,9144 0,01994 -0,03 0,203 0,2286 1,802 36,66 6,31E-09 13,25

 4 0,0006 1,524 0,01994 -0,1 0,274 0,37592 1,802 36,66 6,31E-09 22,08

Tubería de diámetro de ½”

5 -0,0356 0,1422 -0,178 0,0007 0,9144 0,01384 -0,18 0,381 0,5588 4,868 68,76 7,43E-09 74,25

6 0,0007 1,524 0,01384 -0,48 0,61 1,0922 4,868 68,76 7,43E-09 123,8

Tubería de diámetro de 3/8”

7 -0,1524 0,3556 -0,508 0,0007 0,9144 0,01092 0,076 0,152 -0,0762 7,077 78,87 4,8E-09 173,4

8 0,0007 1,524 0,01092 0,097 0,132 -0,03556 7,077 78,87 4,8E-09 289

5. CONCLUSIONES

• Las pérdidas de carga por frotamiento aumentan si aumenta su distancia.

• El factor de fricción aumenta si aumenta su velocidad.

• La relación entre el factor de fricción y el número de Reynolds es directamente proporcional.