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Teorema de bernoulliTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA
Escuela Profesional de Ingeniería civil
TEOREMA DE BERNOULLI:
ASIGNATURA:
MECANICA DE FLUIDOS I
DOCENTE:
INTEGRANTES:
JABO ABAD WILSON ANTONIO
GOMEZ JULCA CARLOS RAFAEL JOSEPH
CANO PRADO FRANK WILDER
FERNANDEZ RUBIO ALEX SHAMIR
RUIZ JARAMILLO JOHN
DELGADO DELGADO GILMER
ALCANTARA CHUQUILIN AKES
LAMBAYEQUE, 24 SETIEMBRE DEL 2015
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
Contenido
Contenido....................................................................................................................................2
I. INTRODUCCION...............................................................................................................3
II. OBJETIVOS.......................................................................................................................3
III. FUNDAMENTO TEORICO..........................................................................................4
IV. EQUIPOS Y MATERIALES.........................................................................................5
V. PROCEDIMIENTO............................................................................................................8
VI. DATOS Y CALCULOS:................................................................................................9
V. CONCLUSIONES:..........................................................................................................11
VI. BIBLIOGRAFIA...........................................................................................................11
FICSA 2
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
I. INTRODUCCION
A lo largo de nuestra formación como ingenieros, en la vida diaria, intervienen un
sinnúmero de disciplinas, tal es el caso de la Mecánica de Fluidos, los fluidos
experimentan una serie de eventos, un ejemplo de esta tenemos El teorema de
Bernoulli es una aplicación directa del principio de conservación de energía, que se
aplica a las tuberías.
El presente informe trata sobre el ensayo de laboratorio para demostrar el teorema de
Bernoulli.
En el presente informe detallaremos el procedimiento a seguir y los cálculos
necesarios que se utilizan.
II.OBJETIVOS
Demostrar el teorema de Bernoulli
Determinar la carga total es decir la carga de presión más la carga de velocidad.
Comparar la carga total hallada en el tubo de Pitot y la carga total hallada mediante cálculos.
A prender a manejar el equipo FME03.
FICSA 3
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
III. FUNDAMENTO TEORICO
TEOREMA DE BERNOULLI:
Flujos incompresibles y sin rozamiento. Estos flujos cumplen el llamado
teorema de Bernoulli, enunciado por el matemático y científico suizo Daniel
Bernoulli. El teorema afirma que la energía mecánica total de un flujo
incompresible y no viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una
línea de corriente. Las líneas de corriente son líneas de flujo imaginarias que
siempre son paralelas a la dirección del flujo en cada punto, y en el caso de
flujo uniforme coinciden con la trayectoria de las partículas individuales de
fluido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres
componentes:
Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido
posea.
Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la
presión que posee.
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de
corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona ‘no viscosa’
del fluido.
Caudal constante
Flujo incompresible, donde ρ es constante.
La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo
rotacional
FICSA 4
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
IV. EQUIPOS Y MATERIALES
1. TEOREMA DE BERNOULLI FME03:
El módulo para la Demostración del Teorema de Bernoulli (FME03) está
formado principalmente por un conducto de sección circular con la forma de
un cono truncado, transparente y con siete llaves de presión, que permiten
medir, simultáneamente, los valores de la presión estática correspondientes
a cada sección. Todas las llaves de presión están conectadas a un
manómetro con un colector de agua (el agua puede ser presurizada). Los
extremos de los conductos son extraíbles, lo que permite su colocación de
forma convergente o divergente respecto a la dirección del flujo. Se
dispone, asimismo, de una sonda (tubo de Pitot), moviéndose a lo largo de
la sección para medir la altura en cada sección (presión dinámica). La
presión del agua así como el caudal puede ser ajustada mediante la válvula
de control situada a la salida del módulo. Una tubería flexible (manguera)
unida a la tubería de salida se dirige al tanque volumétrico de medida. Para
las prácticas, el módulo se puede montar sobre la superficie de trabajo del
Banco Hidráulico (FME00). Dispone patas ajustables para poderlo nivelar.
La tubería de entrada termina en un acoplamiento hembra que debe ser
conectado directamente al suministro del banco.
Dimensiones: 800 x 450 x 700 mm. aprox. Peso: 15 Kg. aprox.
FICSA 5
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2. BANCO HIDRAULICO FME0:
Las características y forma de uso se especificaron en el anterior informe.
En este caso el banco hidráulico servirá para verter el agua.
FICSA 6
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
3. PROBETA GRADUADA:
Probeta usada para poder calcular el volumen de agua y posteriormente
hallar su caudal.
4. CRONOMETRO:
Instrumento que sirve para calcular el tiempo que demora en llenar un
determinado volumen
FICSA 7
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
V. PROCEDIMIENTO
1. Instalar el equipo de demostración del teorema de Bernoulli sobre el
banco hidráulico, y usando los pies de sustentación se nivela.
2. Conectar el conducto de entrada del aparato a la
boquilla de impulsión del banco hidráulico para el
suministro de agua.
3. Abrir lentamente la válvula del banco hidráulico,
luego utilizando la válvula de aire, verificar que las
burbujas de aire sean eliminadas de los tubos
piezométricos.
4. Se procede a realizar el ensayo, para ello se debe ajustar
cuidadosamente el caudal proporcionado por el banco hidráulico y la
válvula de control de salida.
5. Fijado el caudal se procede al registro de datos, inicialmente se va a
determinar este caudal, para ello se realiza un determinado número de
lecturas (3) de volúmenes diferentes y sus correspondientes tiempos,
para luego determinar el caudal al utilizar la ecuación Q = V*t, donde V
es el volumen medido con la ayuda de una probeta graduada y t es el
tiempo medido en segundos
FICSA 8
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
6. Posteriormente se realiza la lectura correspondiente a los tubos
piezométricos. Adicionalmente se ha considerado anotar las áreas
correspondientes a cada uno de los puntos de lectura para los
posteriores cálculos.
7. Este procedimiento se repite una vez más variando el caudal y
realizando igualmente la lectura en los tubos piezométricos.
VI. DATOS Y CALCULOS:
PARA EL CAUDAL 1:
Volumen(m3)( Tiempo(s) Caudal (m3/s) Caudal Promedio(m3/s)
1 359x10-6 3.64 98.626x10-6
100.235x10-62 538x10-6 5.24 102.672x10-6
3 670x10-6 6.74 99.407x10-6
Área(m2)Altura(mm
)Velocidad(Q/A)(m/s)
Altura cinética
(mm)
Altura cinética + altura
piezométricas
0 490.87x10-6 177 0.204199 2.125 179.125
1 78.54x10-6 95 1.276229 83.015 178.015
2 88.41x10-6 101 1.133752 65.514 166.514
3 98.87x10-6 108 1.013806 52.385 160.385
4 121.73x10-6 124 0.823421 34.558 158.558
5 174.35x10-6 133 0.574907 16.846 149.846
6 490.87x10-6 145 0.204199 2.125 147.125
7 490.87x10-6 172 0.204199 2.125 174.125
FICSA 9
INGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS I
CAUDAL 2
Volumen(m3) Tiempo(s) Caudal (m3/s) Caudal Promedio(m3/s)
1 505x10-6 4.35 116.092x10-6
113.570x10-62 568x10-6 5.11 111.155x10-6
3 778x10-6 6.86 113.462x10-6
Área(m2)
Altura piezométrica
(mm)
Velocidad media (m/s)
Altura cinética
(mm)
Altura cinética +
altura piezométrica
0 490.87x10-6 188 0.2314
1 78.54x10-6 85 1.446 106.57 191.57
2 88.41x10-6 96 1.2846 84.11 180.11
3 98.87x10-6 105 1.1487 67.25 172.25
4 121.73x10-6 123 0.9330 44.37 167.37
5 174.35x10-6 134 0.6514 21.63 155.63
6 490.87x10-6 146 0.2314 2.73 148.73
7 490.87x10-6 185 0.2314 2.73 187.73
V. CONCLUSIONES:
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- El equipo que se encuentra en el laboratorio de fluidos permites a los
estudiantes conocer las propiedades físicas y mecánicas de los fluidos
- Para obtener datos más precisos, antes de iniciar el ensayo se debe nivelar
y calibrar el equipo de manera correcta, para así disminuir el margen de
error.
- Al comparar las alturas nos damos cuenta que no concuerda, Es decir que
en el Teorema de Bernoulli no se cumple del todo, esto debido a que
existe errores, como por ejemplo al calcular el caudal usando el cronometro
y la probeta falla la vista incluso a la hora de ver la altura en los tubos
manométricos.
VI. BIBLIOGRAFIA
- RONALD V. GILES. " MECÁNICA DE LOS FLUIDOS E HIDRÁULICA" ED.
MC GRAW HILL MEXICO 1990. SERIE SCHAUM
- MERLE C. POTTER “MECANICA DE FLUIDOS” TERCERA EDICION
- SEPARATAS PROPORCIONADAS POR EL DOCENTE DEL AULA
LINKOGRAFIA:
- http://www.monografias.com/trabajos66/teoremas-bernoulli-torricelli/
teoremas-bernoulli-torricelli.shtml
- http://es.slideshare.net/insucoppt/teorema-de-bernoulli-y-aplicaciones
- http://www.ecured.cu/index.php/Teorema_de_Bernoulli
FICSA 11