plantilla de lab. mecanica de fluidos

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DATOS Y CALCULOS MEDICION DE LA DENSIDAD DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS EN EL LABORATORIO TABLA Nº1:MEDIDA CON BEAKER FLUIDO AGUA GRIFO 69.4 50 119.8 50.4 1008.00 ACEITE 69.4 50 118 48.6 972.00 ALCOHOL 69.4 50 113.8 44.4 888.00 GLICERINA 69.4 50 133.6 64.2 1284.00 TABLA Nº2: MEDICION CON EL VASO METALICO FLUIDO AGUA GRIFO 49.6 27.0 74.4 24.8 918.52 ACEITE 49.6 26.0 70.03 20.43 785.77 ALCOHOL 49.6 27.0 71.4 21.8 807.41 GLICERINA 49.6 26.0 80.08 30.48 1172.31 TABLA Nº3: MEDICION CON LA BOTELLA DE DENSIDAD FLUIDO AGUA GRIFO 18.5 50 44 25.5 510.00 ACEITE 18.5 50 42.1 23.6 472.00 ALCOHOL 18.5 50 41.5 23 460.00 GLICERINA 18.5 50 50.5 32 640.00 TABLA Nº4: DENSIDADES RELATIVAS DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS EN LA PRACTIC FLUIDO S AGUA GRIFO 918.52 0.91 ACEITE 472.00 0.47 ALCOHOL 900.00 0.89 GLICERINA 640.00 0.63 MASA BEAKER VACIO (g) VOLUMEN DEL FLUIDO (cm3) MASA DEL BEAKER + FLUIDO (g) MASA FLUIDO(g) DENSIDAD (kg/m3) MASA BEAKER VACIO (g) VOLUMEN DEL FLUIDO (cm3) MASA DEL BEAKER + FLUIDO (g) MASA FLUIDO(g) DENSIDAD (kg/m3) MASA PICNOMETRO VACIO (g) VOLUMEN DEL FLUIDO (mL) MASA DEL BEAKER + FLUIDO (g) MASA FLUIDO(g) DENSIDAD (kg/m3) DENSIDAD DEL FLUIDO (kg/m3)

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Plantilla pra caluclos de laboratorio de mecanica de fluidos

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Page 1: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

DATOS Y CALCULOS

MEDICION DE LA DENSIDAD DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS EN EL LABORATORIO

TABLA Nº1:MEDIDA CON BEAKER

FLUIDO

AGUA GRIFO 69.4 50 119.8 50.4 1008.00ACEITE 69.4 50 118 48.6 972.00

ALCOHOL 69.4 50 113.8 44.4 888.00GLICERINA 69.4 50 133.6 64.2 1284.00

TABLA Nº2: MEDICION CON EL VASO METALICO

FLUIDO

AGUA GRIFO 49.6 27.0 74.4 24.8 918.52ACEITE 49.6 26.0 70.03 20.43 785.77

ALCOHOL 49.6 27.0 71.4 21.8 807.41GLICERINA 49.6 26.0 80.08 30.48 1172.31

TABLA Nº3: MEDICION CON LA BOTELLA DE DENSIDAD

FLUIDO

AGUA GRIFO 18.5 50 44 25.5 510.00ACEITE 18.5 50 42.1 23.6 472.00

ALCOHOL 18.5 50 41.5 23 460.00GLICERINA 18.5 50 50.5 32 640.00

TABLA Nº4: DENSIDADES RELATIVAS DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS EN LA PRACTICA

FLUIDO S

AGUA GRIFO 918.52 0.91ACEITE 472.00 0.47

ALCOHOL 900.00 0.89GLICERINA 640.00 0.63

MASA BEAKER VACIO (g)

VOLUMEN DEL FLUIDO

(cm3)

MASA DEL BEAKER + FLUIDO (g)

MASA FLUIDO(g)

DENSIDAD (kg/m3)

MASA BEAKER VACIO (g)

VOLUMEN DEL FLUIDO

(cm3)

MASA DEL BEAKER + FLUIDO (g)

MASA FLUIDO(g)

DENSIDAD (kg/m3)

MASA PICNOMETRO

VACIO (g)

VOLUMEN DEL FLUIDO

(mL)

MASA DEL BEAKER + FLUIDO (g)

MASA FLUIDO(g)

DENSIDAD (kg/m3)

DENSIDAD DEL FLUIDO

(kg/m3)

Page 2: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

FIGURA Nº1: RELACION ENTRE ALTURA CAPILAR (ht) Y DIAMETRO

TABLA Nº6: CAPILARIDAD POR PLACAS

hp (cm)

0.125 3.48 0.001 0.02133675 34.80.385 1.5 0.001 0.02832638 15

FIGURA Nº2: RELACION ENTRE ALTURA EN LA PLACA (hp) Y SEPARACION

SEPARACIÓN (mm)

Densidad (kg/cm3)

Tensión superficial

(N/m)

0.3 0.815.5

1616.5

1717.5

1818.5

Diametro Vs Altura Capilar ht

Altura Capilar Vs Diametro

Diametro (mm)

ALtu

ra C

apila

r ht (

mm

)

17 18.50

0.2

0.4

0.6

Altura de la placa hp Vs Separacion entre placas

Altura capilar Vs separacion entre placas

Altura de la placa (mm)

Sepa

ració

n (m

m)

Page 3: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

MEDICION DE LA VISCOSIDAD DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS EN LA PRACTICA

MEDICION DE LA VISCOSIDAD DE LOS FLUIDOS

diametro del tubo(cm) 6peso especifico del acero 7850peso especifico del aceite 920peso especifico de la glicerina 1261

TABLA Nº 7: VISCOSIDAD DEL ACEITE DE COCINA

pulgadas 1/16" 3/32" 1/8"metros 0.001588 0.002381 0.003175distancia(cm) 0.2 0.2 0.2densidad del fluido(Kg/m^3) 920 920 920densidad de la esfera(Kg/m^3) 7850 7850 7850tiempo1(S) 1.672 0.432 0.366tiempo2(S) 1.81 0.82 0.65tiempo3(S) 1.9 0.44 0.52promedio de tiempo(s) 1.794 0.564 0.512velocidad(m/s) 0.11148272 0.354609929 0.390625velocidad corregida(m/s) 0.110931778 0.26546607 0.414599407viscosidad dinamica(Kg*s/m^2) 0.0001077 0.000579413 0.001609077viscosidad cinematica(m2/s) 1.371981E-08 7.38106E-08 2.04978E-07

Page 4: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

TABLA Nº 8: VISCOSIDAD DE LA GLICERINA

pulgadas 1/16" 3/32" 1/8"metros 0.001588 0.002381 0.003175distancia(cm) 0.2 0.2 0.2densidad del fluido(Kg/m^3) 1261 1261 1261densidad de la esfera(Kg/m^3) 7850 7850 7850tiempo1(S) 9.68 4.35 2.59tiempo2(S) 9.64 4.52 2.49tiempo3(S) 9.832 4.632 2.6promedio de tiempo(s) 9.717333333 4.500666667 2.56velocidad(m/s) 0.020581778 0.044437861 0.078125velocidad corregida(m/s) 0.018788151 0.045185714 0.079711961viscosidad dinamica(Kg*s/m^2) 1.734331E-05 9.37707E-05 0.000294143viscosidad cinematica(m2/s) 2.209339E-09 1.19453E-08 3.74704E-08

Page 5: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS
Page 6: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS
Page 7: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

MEDICION DE LA CAPILARIDAD DE LOS FLUIDOS UTILIZADOS EN LA PRACTICA

TABLA Nº5: CAPILARIDAD POR TUBOS

Page 8: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS
Page 9: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS
Page 10: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

ÁREA TOTALMENTE SUMERGIDA PARA CERO GRADOS

B(cm): 7.45 L (cm): 10.05 630.19247344 R1 100 R2 20

Nº Ang. h (cm) Masa (gr) h1 (cm) h2 (cm) F (D) Y (cm) error %

1 0 9.1 330 0.9 10.9 5.9 432912.795 14.94 7.3 5.84 -20.28141 -203.026792 0 8.2 380 1.8 11.8 6.8 498950.34 14.93 8.0 6.73 -16.3035 -121.28283 0 7.3 430 2.7 12.7 7.7 564987.885 14.92 8.8 7.62 -13.37374 -68.2007194 0 6.3 480 3.7 13.7 8.7 638362.935 14.74 9.7 8.44 -12.72061 -49.4089655 0 5.6 530 4.4 14.4 9.4 689725.47 15.06 10.3 9.46 -8.10407 -47.2870316 0 4.5 580 5.5 15.5 10.5 770438.025 14.76 11.3 10.26 -9.258546 -15.405928

ÁREA TOTALMENTE SUMERGIDA PARA DIFERENTES GRADOS

Nº Ang. h1 (mm) F (N) I (mm^4) Y (mm)

1 5 97 0.38 11.704158 111.324 61.5139 4.5135849946 61.74887 6250000 61.75 164.39 11.748866 76.12 10 111 0.4 6.5319325 105.013 55.7723 4.0922967785 56.6327 6250000 56.63 188.67 6.6326981 95.33 15 119 0.43 7.5293138 104.122 55.8256 4.0962065673 57.79492 6250000 57.79 198.74 7.7949192 106.54 20 126 0.48 9.7700062 103.739 56.7546 4.1643743446 60.39702 6250000 60.40 212.29 10.397023 122.75 25 137 0.53 8.7284381 99.3592 54.0438 3.9654685381 59.63077 6250000 59.63 237.42 9.6307658 147.06 30 146 0.58 10.162831 96.7654 53.4641 3.9229311292 61.73503 6250000 61.74 250.96 11.735027 162.7

ÁREA PARCIALMENTE SUMERGIDA PARA CERO GRADOS

Nº Ang. l(mm) hcg (mm) As (mm²) F (N)

1 0 153 153 47 47 0.05 23.5 3525 0.81 23.5 6.49E+05 31.333333 -32.2817262 0 144 144 56 56 0.08 28 4200 1.15 28 1.10E+06 37.333333 -7.94557823 0 131 131 69 69 0.13 34.5 5175 1.75 34.5 2.05E+06 46 14.62766934 0 119 119 81 81 0.18 40.5 6075 2.41 40.5 3.32E+06 54 27.31915875 0 114 114 86 86 0.2 43 6450 2.72 43 3.98E+06 57.333333 30.2221026 0 113 113 87 87 0.23 43.5 6525 2.78 43.5 4.12E+06 58 49.0645616

ÁREA PARCIALMENTE SUMERGIDA PARA DIFERENTES GRADOS

Nº Ang. l(mm) hcg (mm) As (mm²) F (N)

1 5 135 125.77071 73.46823 73.7489 0.18 36.734114825 5531.165 1.99 36.8744 2.51E+06 49.165911 40.99075372 10 139 119.52346 77.438091 78.6327 0.23 38.71904535 5897.452 2.24 39.3163 3.04E+06 52.421799 57.2458983 15 141 110.31364 82.871528 85.7949 0.28 41.435764131 6434.619 2.61 42.8975 3.95E+06 57.196613 56.90343484 20 149 105.81219 82.126338 87.397 0.33 41.063168996 6554.777 2.64 43.6985 4.17E+06 58.264682 71.85709395 25 152 95.496957 85.7646 94.6308 0.38 42.882299976 7097.307 2.98 47.3154 5.30E+06 63.087177 58.60378436 30 166 93.760217 79.444864 91.735 0.4 39.722431864 6880.127 2.68 45.8675 4.82E+06 61.156685 61.8257638

Icg (cm^4)

hcg (cm)

Ycp Teo (cm)

Ycp Exp (cm)

h (mm)

Masa (Kg)

h2 (mm)

hcg(mm)

Ycg (mm)

Ycp Teo (mm) h1/cosΦ Ycp Exp

(mm)

h` (mm) h1 (mm) h2 (mm) Masa

(Kg)Ycg

(mm) Icg (mm4) Ycp teor (mm)

Ycp exp (mm)

h` (mm) h1 (mm) h2 (mm) Masa

(Kg)Ycg

(mm) Icg (mm4) Ycp teor (mm)

Ycp exp (mm)

Page 11: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

Ө Error% Ө Error%

5 23.30 0 -20.281411152

10 68.28 0 -16.3034964

15 84.33 0 -13.373742399

20 103.14 0 -12.720606312

25 146.60 0 -8.1040701625

30 163.54 0 -9.2585460367

Ө Error% Ө Error%5 -16.63 0 -203.02678597

10 9.20 0 -121.2827988315 -0.51 0 -68.20071900620 23.33 0 -49.40896543525 -7.11 0 -47.28703133130 1.09 0 -15.405928295

ERROR % Ycp SUP PLANA TOTALMENTE SUMERGIDA A DIFERENTES GRADOS

ERROR % Ycp SUP PLANA PARCIALMENTE SUMERGIDA A DIFERENTES GRADOS

Page 12: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

TOTAL 0ºh (cm) Ycp Teo (cm)

9.1 7.38.2 8.07.3 8.86.6 9.75.6 10.34.5 11.3

TOTAL DIFºh (mm) Ycp Teo (mm)

107 51.49118 49.63119 57.79127 59.40135 61.63157 50.74

4 5 6 7 8 9 100.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

Ycp vs h

h (cm)

Ycp

Tep

(cm

)

100 110 120 130 140 150 1600.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

Ycp vs h

h (mm)

Ycp

(mm

)

Page 13: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

PARCIAL 0º

h (mm) Ycp Teo (mm)

146 36.000

133 44.667

131 46.000

123 51.333

122 52.000

112 58.667

PARCIAL DIFº

h` (mm) Ycp teor (mm)

135 49.166140 51.755153 49.197161 50.265168 52.421170 58.49

110 115 120 125 130 135 140 145 1500.000

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Ycp vs h

h (mm)

Ycp

(mm

)

130 135 140 145 150 155 160 165 170 175444648505254565860

Ycp vs h

h (mm)

Ycp

(mm

)

Page 14: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

ALABE PLANO

No V (m/s) F(N)

1 7 3 47.33 2.4226 2.2764 0.4329 0.27472 15 3.5 44.22 3.0251 2.9093 0.6908 0.58863 22 4 39.07 3.913 3.8242 1.1746 0.86334 30 4.5 39.2 4.3875 4.3085 1.4838 1.17725 37 5 40.63 4.7034 4.6298 1.7093 1.45196 45 5.5 44.2 4.7559 4.6831 1.7482 1.76587 52 6 43.05 5.3268 5.2619 2.2001 2.04058 60 6.5 42.99 5.7788 5.719 2.5941 2.35449 67 7 44.88 5.9612 5.9033 2.7623 2.6291

10 75 7.5 45.54 6.2945 6.2397 3.0828 2.943

ALABE HEMISFERICO

No V (m/s) F(N)

1 15 3 51.85 2.2114 2.0502 0.3559 0.58862 30 3.5 44.56 3.002 2.8853 0.6799 1.17723 45 4 43.54 3.5113 3.412 0.9404 1.76584 60 4.5 42.57 4.0402 3.9542 1.254 2.35445 75 5 41.95 4.5554 4.4794 1.6017 2.9436 90 5.5 41.24 5.0972 5.0294 2.0122 3.53167 105 6 45.91 4.995 4.9257 1.9312 4.12028 120 6.5 43.09 5.7654 5.7055 2.582 4.70889 135 7 44.63 5.9946 5.937 2.7936 5.2974

10 150 7.5 45.14 6.3502 6.2959 3.1382 5.886

Distancia (mm)

Masa (kg)

Tiempo (seg)

Vo (m/s)

m*Vo(N)

Distancia (mm)

Masa (Kg)

Tiempo (seg)

Vo (m/s)

m*Vo(N)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.51

1.52

2.53

3.5

f(x) = 1.00865392253608 x − 0.1945157168952R² = 0.987168431090321

ALABE PLANO

Qm*Vo

F

Page 15: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

1

2

3

4

5

6

7

f(x) = 1.90058965031348 x − 0.0486392102809821R² = 0.988018031471039

ALABE HEMISFERICO

Qm*Vo.

F.

Page 16: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

Q↓ a b c d e f g h j k lD → 26 23.2 18.4 16 16.79 18.47 20.16 21.84 23.53 25.21 26Q1 222 220 206 180 184 196 204 208 210 213 215Q2 224 222 200 176 170 188 200 204 208 210 213Q3 226 224 194 150 154 180 194 202 206 210 210Q4 228 224 188 126 136 168 186 196 210 260 210Q5 230 224 180 110 122 166 180 192 200 205 210Q6 230 226 176 100 112 154 175 190 198 204 208Q7 232 228 172 85 102 148 174 188 198 204 208Q8 236 230 164 66 88 140 166 184 192 202 208Q9 236 232 160 48 74 132 162 184 194 202 208Q10 240 234 152 30 58 122 158 176 190 204 208

A (m²) 0.00053 0.0004 0.00027 0.0002 0.0002214 0.00027 0.00032 0.0004 0.00043 0.0005 0.0005D (mm) 0 20 32 46 61 76 91 106 121 130 156(AD/AA)² 0.14341

Nº VD C

Q1 1.5 50.5 8.9E-05 0.4432 0.0001972 0.45195Q2 2.0 43.44 0.00014 0.687 0.0002108 0.65529Q3 2.5 45.27 0.00017 0.824 0.0002652 0.62465Q4 3.0 44.51 0.0002 1.0057 0.0003073 0.65808Q5 3.5 44.74 0.00023 1.1672 0.0003333 0.7042Q6 4.0 46.92 0.00026 1.272 0.0003469 0.7373Q7 4.5 47.92 0.00028 1.4012 0.0003689 0.76375Q8 5.0 48.68 0.00031 1.5325 0.0003967 0.7768Q9 5.5 50.92 0.00032 1.6116 0.0004171 0.7768

Q10 6.0 51.02 0.00035 1.7547 0.0004409 0.80023

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10MASA 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

TIEMPO 72.12 52.2 54.78 52.07 51.35 50.69 49.89 51.44 53.03 50.76

CAUDAL 8.32E-05 0.0001 0.00016 0.0002 0.0002337 0.00027 0.0003 0.0003 0.00034 0.00038

masa (Kg)

tiempo(sg)

caudal (m3/sg)

Qteor. (A-D)

1. Con base en la geometría de las diferentes secciones a lo largo del venturímetro calcular la

distribución ideal de presiones como una fracción de la cabeza de velocidad en la garganta.2. Graficar para cada caudal experimental: vs distancias a las que se encuentran los diferentes

piezómetros. Y además graficar la distribución ideal de presiones obtenida en el numeral 1.

Page 17: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

DISTRIBUCIÓN DE PRESIONESA B C D E F G H J K L0 -0.1997 -2.1967 -4.1936 -3.7942 -2.596048 -1.7973 -1.3979 -1.1982 -0.89863 -0.69890 -0.08312 -1.2468 -1.9948 -2.2442 -1.496102 -0.9974 -0.8312 -0.6649 -0.58182 -0.45710 -0.05777 -1.0976 -2.1953 -2.0798 -1.328733 -0.9243 -0.6933 -0.5777 -0.46217 -0.46220 -0.07757 -0.9308 -1.9779 -1.784 -1.163491 -0.8144 -0.6205 -0.349 0.62053 -0.3490 -0.08637 -0.7773 -1.7273 -1.5546 -0.921245 -0.7197 -0.547 -0.4318 -0.35986 -0.28790 -0.04848 -0.703 -1.5757 -1.4303 -0.921189 -0.6666 -0.4848 -0.3879 -0.31514 -0.26670 -0.03996 -0.6793 -1.4685 -1.2986 -0.839126 -0.5794 -0.4395 -0.3396 -0.27971 -0.23980 -0.0501 -0.6346 -1.4195 -1.2358 -0.801625 -0.5845 -0.4342 -0.3674 -0.28391 -0.23380 -0.0302 -0.6343 -1.4195 -1.2232 -0.785279 -0.5588 -0.3926 -0.3171 -0.25673 -0.21140 -0.03822 #REF! -1.3376 -1.1593 -0.751622 -0.5223 -0.4077 -0.3185 -0.22931 -0.2038

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

Q1Q2345678910

Page 18: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

0.00020 0.00009 ### 0.204940.00021 0.00014 ### 0.219090.00027 0.00017 ### 0.275680.00031 0.00020 ### 0.319370.00033 0.00023 ### 0.346410.00035 0.00026 ### 0.360560.00037 0.00028 ### 0.383410.00040 0.00031 ### 0.412310.00042 0.00032 ### 0.433590.00044 0.00035 ### 0.45826

Q C

0.00009 0.205 0.4520.00014 0.219 0.6550.00017 0.276 0.6250.00020 0.319 0.6580.00023 0.346 0.7040.00026 0.361 0.7370.00028 0.383 0.7640.00031 0.412 0.7770.00032 0.434 0.777

3. Calcular el Caudal Teórico (QT). Y 4. Graficar Q real Vs Q teórico.

Qteor. (A-D)

caudal (m3/sg)

caudal (m3/sg)

raiz (ha-hd)

5. Calcular el coeficiente C para con cada uno de los caudales a partir de Q y (h1- h2)1/2.

(h1- h2)1/2

0.00015 0.00020 0.00025 0.00030 0.00035 0.00040 0.00045 0.000500.00000

0.00005

0.00010

0.00015

0.00020

0.00025

0.00030

0.00035

0.00040

f(x) = 1.02147678025061 x − 0.000100240932139309R² = 0.986236472756619

Coeficiente de descarga

Q. teor.

Q. e

xp.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

Q1Q2345678910

Page 19: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

0.00035 0.458 0.800Prom 0.695

6. Graficar (h1- h2)1/2 vs Q. Ajustar la curva y obtener C.

7. Graficar los diferentes coeficientes vs diferentes caudales (C vs Q) Ajustar.

0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.50

0.00005

0.0001

0.00015

0.0002

0.00025

0.0003

0.00035

0.0004

f(x) = 0.000982728118183468 x − 0.000100240932139309R² = 0.986236472756619

Q vs ( 1− 2)^(1 ⁄ 2) ℎ ℎ

( 1− 2)^(1⁄2).ℎ ℎ

Qex

per.

0.00005 0.00010 0.00015 0.00020 0.00025 0.00030 0.00035 0.000400.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

f(x) = 1133.07530352007 x + 0.42838153693176R² = 0.868632951327421

C. Vs. Q

Q (m3/s)

C.

Page 20: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

X L. piez V(m/s) h (mm) l. en X l. en

A 0 230 0.442 230 0.240 0 0.240B 20 224 0.555 224 0.240 20 0.240C 32 176 0.883 176 0.216 32 0.216D 46 110 1.167 110 0.179 46 0.179E 61 122 1.060 122 0.179 61 0.179F 76 166 0.876 166 0.205 76 0.205G 91 180 0.735 180 0.208 91 0.208H 106 192 0.626 192 0.212 106 0.212J 121 200 0.540 200 0.215 121 0.215K 136 205 0.470 205 0.216 136 0.216L 156 210 0.442 210 0.220 156 0.220

8. Para uno de los caudales con que se presente presión negativa en la garganta dibujar la línea piezométrica y la línea de energía.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1800

50

100

150

200

250

Linea Piezometrica

Distancia (mm)

h (m

m)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1800.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

Linea de energia.

distancia (mm)

Ener

gia

(m)

Page 21: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

9. Obtener las pérdidas de energía del fluido al pasar por todo el venturímetro.

perdida de cavezaVA VB VC VD VE VF VG VH VJ VK VL Nº

0.168 0.211 0.335 0.443 0.402 0.333 0.279 0.238 0.205 0.179 0.168 10.260 0.327 0.519 0.687 0.624 0.516 0.433 0.369 0.318 0.277 0.260 20.312 0.392 0.623 0.824 0.748 0.618 0.519 0.442 0.381 0.332 0.312 30.381 0.478 0.760 1.006 0.913 0.755 0.633 0.540 0.465 0.405 0.381 40.442 0.555 0.883 1.167 1.060 0.876 0.735 0.626 0.540 0.470 0.442 50.482 0.605 0.962 1.272 1.155 0.955 0.801 0.683 0.588 0.512 0.482 60.531 0.666 1.059 1.401 1.272 1.051 0.883 0.752 0.648 0.564 0.531 70.580 0.729 1.159 1.533 1.392 1.150 0.965 0.823 0.709 0.617 0.580 80.610 0.767 1.219 1.612 1.464 1.209 1.015 0.865 0.745 0.649 0.610 90.665 0.835 1.327 1.755 1.593 1.317 1.105 0.942 0.811 0.707 0.665 10

10. Obtener las pérdidas de energía entre cada par de piezómetros.

PERDIDAS DE ENERGIATOTAL A Y B B Y C C Y D D Y E E Y F F Y G G Y H H Y J J Y K K Y L Nº 4.874 1.392 8.828 3.493 -0.399 -1.453 -1.418 -1.007 -0.693 -1.401 -1.231 Q13.188 0.580 5.144 1.308 0.249 -0.907 -0.886 -0.419 -0.577 -0.389 -0.768 Q23.223 0.403 4.597 1.920 -0.116 -0.911 -0.718 -0.582 -0.401 -0.540 0.000 Q32.434 0.541 3.772 1.831 -0.194 -0.752 -0.620 -0.489 -0.942 -4.535 5.976 Q42.007 0.602 3.054 1.662 -0.173 -0.768 -0.358 -0.435 -0.400 -0.337 -0.444 Q51.859 0.338 2.893 1.526 -0.145 -0.617 -0.452 -0.458 -0.337 -0.340 -0.299 Q61.672 0.279 2.826 1.380 -0.170 -0.557 -0.461 -0.352 -0.347 -0.280 -0.246 Q71.630 0.349 2.584 1.373 -0.184 -0.527 -0.386 -0.379 -0.232 -0.391 -0.309 Q81.474 0.211 2.670 1.373 -0.196 -0.531 -0.402 -0.419 -0.262 -0.283 -0.279 Q91.421 0.266 #REF! #REF! -0.178 -0.494 -0.407 -0.289 -0.310 -0.417 -0.157 Q10

RE Cd.6220 0.45

108467 0.66127212 0.62132325 0.66129012 0.70122739 0.74122909 0.76114268 0.7893305 0.78

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1800.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

Linea de energia.

distancia (mm)En

ergi

a (m

)

Page 22: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

73882 0.80

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 1400000.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

Cd Vs. Re.

Re.

Cd.

Page 23: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

Q1Q2345678910

Page 24: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

Qteor. (A-D)

8.910891E-05 0.4519512660.000138122 0.6552936080.000165673 0.6246533730.000202202 0.65808190.000234689 0.7042029060.000255754 0.7373041580.00028172 0.763753842

0.000308135 0.7768038070.000324038 0.7768045150.000352803 0.800234959

caudal (m3/sg)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

Q1Q2345678910

Page 25: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

A 0 0

B 20 -0.08280609C 32 -0.4283409D 46 -0.85658765E 61 -0.68125186F 76 -0.41972243G 91 -0.25333846H 106 -0.14463866J 121 -0.07038003K 136 -0.01883909L 156 0

0 50 100 150 200

-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

0

DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES POR GEOMETRIA EN FUNCION DE LA DISTANCIA

DISTANCIA (mm)

DIS

TRIB

UC

IÓN

DE

PRES

ION

ES

Page 26: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

0 0

20 032 046 061 076 091 0

106 0121 0136 0156 0

0 50 100 150 200

-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

0

DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES POR GEOMETRIA EN FUNCION DE LA DISTANCIA

DISTANCIA (mm)

DIS

TRIB

UC

IÓN

DE

PRES

ION

ES

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA

DISTANCIA (mm)

DIS

TRIB

UC

IÓN

DE

PR

ES

ION

ES

Page 27: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

EMPUJE Y FLOTACIONENSAYO ALTURA INICIAL ALTURA FINAL MASA INICIAL MASAFINAL VOLUMEN

1 32 42 0.488 0.579 #NAME?2 42 51 0.579 0.662 8.30E-083 51 68 0.662 0.792 0.000000134 68 73 0.792 0.829 0.0000000375 73 78 0.829 0.88 0.0000000516 78 100 0.88 1.066 0.000000186

Masa de referencia (gr) 420 Radio cilindro (mm)Altura de referencia fluido (mm) 30 Radio beaker (mm)

ρ = m / vv = m / ρ

INCLINACION DE UN CUERPO FLOTANTE

YJ 275 Y1 39YJ 220 Y2 32YJ 165 Y3 25YJ 110 Y4 13YJ 55 Y5 16

ALTURA DEL PESO AJUSTABLE ALTURA AL CENTRO DE GRAVEDAD (OG)ALTURA (cm) (m) ALTURA (cm) (m)

YJ 27.5 0.275 Y1 3.9 0.039YJ 22 0.22 Y2 3.2 0.032YJ 16.5 0.165 Y3 2.5 0.025YJ 11 0.11 Y4 1.3 0.013YJ 5.5 0.055 Y5 1.6 0.016

ALTURA METACENTRICA (GM)

Peso del barco(Wj) (gr): 2458Peso ajustable(w): (gr) 388

DENSIDAD ABSOLUTA = MASA / VOLUMEN

donde ρ = 1000 kg/m3

ALTURA (mm) DONDE SE ENCUENTRA EL PESO AJUSTABLE MEDIDO DESDE LA BASE

ALTURA (mm) DONDE SE ENCUENTRA EL CENTRO DE GRAVEDAD MEDIDO DESDE LA BASE (Yn)

Page 28: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

Longitud del barco (mm): 360Ancho del barco: 202

ALTURA GM (m)Y1 0.018372Y2 0.020209Y3 0.025784Y4 0.033132Y5 0.044219

BM = OG – OB + GM

altura del CG del volumen( OB) = 0,017069

ALTURA BM(m)Y1 0.040303Y2 0.035140Y3 0.033715Y4 0.029063Y5 0.043150

ESTABILIDAD DE UN CUERPO FLOTANTEANGULO EN GRADOS

ALTURA -45 -30 -15 0 15Y1 -7.75 -5.13 -2.5 0 2.5Y2 -6 43423424 0 3Y3 -7.4 -3.85 0 3.4Y4 -4.57 0 4.4Y5 -6.5 0 5.8

PENDIENTE DE CADA RECTAY1 0.0029Y2 0.00319Y3 0.00407Y4 0.00523Y5 0.00698

Page 29: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

ESTABILIDAD DE UN CUERPO FLOTANTEANGULO EN GRADOS

ALTURA -60 -45 -30 -15 0Y1 -7.5Y2 -10 -5.5Y3 -12 -8 -4.5Y4 -12.5 -9.5 -6.5 -3.5Y5 -10.5 -8 -5.5 -2.5

PENDIENTE DE CADA RECTAY1 0.45Y2 0.32Y3 0.2548Y4 0.2056Y5 0.1767

Page 30: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

EMPUJE Y FLOTACIONEMPUJE(Kgf) EMPUJE(N)

#NAME? #NAME?8.3E-05 0.0008132340.00013 0.001273743.7E-05 0.0003625265.1E-05 0.000499698

0.000186 0.001822428

44.75

FIGURA 1

ALTURA METACENTRICA (GM)

0 0.00000005 0.0000001 0.00000015 0.00000020

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

0.0014

0.0016

0.0018

0.002EMPUJE DE UN FLUIDO

VOLUMEN(m^3)

EMPU

JE (

N)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

DISTANCIA BM(m)

ALTURA (m)

BM

(m)

Page 31: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

altura del CG del volumen( OB) = 0,017069

FIGURA 2

ESTABILIDAD DE UN CUERPO FLOTANTEANGULO EN GRADOS

30 455 7.5

5.757

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Y1Y2Y3Y4Y5

DISTANCIA(mm)

ANGU

LOS

(gr

ados

)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

DISTANCIA BM(m)

ALTURA (m)

BM

(m)

Page 32: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

FIGURA 3

ESTABILIDAD DE UN CUERPO FLOTANTEANGULO EN GRADOS

15 30 45 606

4.5 93.5 7 113 6 9 12

2.5 5.5 8 10.5

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Y1Y2Y3Y4Y5

DISTANCIA(mm)

ANGU

LOS

(gr

ados

)

-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80

-15

-10

-5

0

5

10

15

f(x) = 0.176666666666667 xf(x) = 0.205555555555556 x − 0.25

f(x) = 0.254761904761905 x − 0.5f(x) = 0.32 x − 0.5f(x) = 0.45 x − 0.75

Row 98Linear (Row 98)Row 99Linear (Row 99)Row 100Linear (Row 100)Row 101Linear (Row 101)Row 102Linear (Row 102)Linear (Row 102)

Distancia (mm)

Angu

los g

rado

s

Page 33: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

0 0.00000005 0.0000001 0.00000015 0.00000020

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

0.0014

0.0016

0.0018

0.002EMPUJE DE UN FLUIDO

VOLUMEN(m^3)

EMPU

JE (

N)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

DISTANCIA BM(m)

ALTURA (m)

BM

(m)

Page 34: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Y1Y2Y3Y4Y5

DISTANCIA(mm)

ANGU

LOS

(gr

ados

)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

DISTANCIA BM(m)

ALTURA (m)

BM

(m)

Page 35: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Y1Y2Y3Y4Y5

DISTANCIA(mm)

ANGU

LOS

(gr

ados

)

-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80

-15

-10

-5

0

5

10

15

f(x) = 0.176666666666667 xf(x) = 0.205555555555556 x − 0.25

f(x) = 0.254761904761905 x − 0.5f(x) = 0.32 x − 0.5f(x) = 0.45 x − 0.75

Row 98Linear (Row 98)Row 99Linear (Row 99)Row 100Linear (Row 100)Row 101Linear (Row 101)Row 102Linear (Row 102)Linear (Row 102)

Distancia (mm)

Angu

los g

rado

s

Page 36: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

CALCULOS Y RESULTADOS

Cuadro 1. Empuje de un fluido

0.07 mENSAYO

1 32 42 0.488 0.579 #NAME? #NAME?2 42 51 0.579 0.662 8.3E-08 0.0008133 51 68 0.662 0.792 0.00000013 0.0012744 68 73 0.792 0.829 3.7E-08 0.0003635 73 78 0.829 0.88 5.1E-08 0.00056 78 100 0.88 1.066 1.86E-07 0.001822

Cuadro 2. Inclinación de un cuerpo flotante

INCLINACION DE UN CUERPO FLOTANTE

Yj 300 Y1 45Yj 240 Y2 34Yj 180 Y3 27Yj 120 Y4 22Yj 60 Y5 16

Cuadro 3. Estabilidad de un cuerpo flotante

Angulos en grados-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

300 0 0 0 -7.5 0 6 0 0 0240 0 0 -10 -5.5 0 4.5 9 0 0180 0 -12 -8 -4.5 0 3.5 7 11 0120 -12.5 -9.5 -6.5 -3.5 0 3 6 9 1260 -10.5 -8 -5.5 -2.5 0 2.5 5.5 8 10.5

radio del cilindro:

ALTURA INICIAL (mm)

ALTURA

FINAL (mm)

MASA INICIAL

(g)

MASA

FINAL (g)

VOLUMEN

(m3)

EMPUJE

(N)

Altura donde se encuentra el peso ajustable medido desde la base (mm)

altura donde se encuentra el centro de gravedad medido desde la base (mm)

Yn (mm)

Page 37: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

grafica Nº 1 grafica Nº 2

grafica Nº 3 grafica Nº 4

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8

-20-10

01020

f(x) = 2.21311475409836 x + 1.10655737704918R² = 0.995901639344263

Xj vs θ 300mm

θ (°)

Xj (m

m)

-15 -10 -5 0 5 10 15

-40-20

02040

f(x) = 3.12093628088427 x + 1.24837451235371R² = 0.998699609882965

Xj vs θ 240(mm)

θ (°)

Xj (m

m)

-15 -10 -5 0 5 10 15

-60-40-20

0204060

f(x) = 3.92215046255891 x + 1.68092162681096R² = 0.999214522604294

Xj vs θ 180 (mm)

θ(°)

Xj(m

m)

-15 -10 -5 0 5 10 15

-60-40-20

0204060

f(x) = 4.8256735340729 x + 1.03407290015848R² = 0.999603803486529

Xj vs θ 120 (mm)

θ (°)

XJ(m

m)

-15 -10 -5 0 5 10 15

-80-60-40-20

020406080

f(x) = 5.65836298932384 xR² = 0.999644128113879

Xj vs θ 60 (mm)

θ (°)

Xj (m

m)

Page 38: Plantilla de Lab. Mecanica DE FLUIDOS

grafica Nº 5

Cuadro N° 4.

DATOSalto del barco (m) 0.075 7.1largo del barco (m) 0.369 37ancho del barco (m) 0.202 21.2peso del barco (Kg) 2.458 2458peso de la masa movible (Kg) 0.388 388peso total (Kg) 2.846

0.0028460.074538

0.000253454046OC 0.03818186696718OB=BC 0.01909093348359

Cuadro N° 5.

Yn GM (mm)

300 2.3031 14.59026 45

0.03818187 0.019091

30.39065 44.98091240 3.5941 22.76881 34 11.2121 33.98091180 4.034 25.5556 27 1.425311 26.98091120 4.7914 30.35377 22 -8.37286 21.98091

60 5.1385 32.55266 16 -16.5718 15.98091

Volumen (m3)Area (m2)Inercia (m4)

d Xj/ Ө (mm/rad)

OG (mm)

OC (mm)

OB (mm)

BG (mm)

BM (mm)

-15 -10 -5 0 5 10 15

-80-60-40-20

020406080

f(x) = 5.65836298932384 xR² = 0.999644128113879

Xj vs θ 60 (mm)

θ (°)

Xj (m

m)