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 Ing. Mario A. García Pérez Página 1 LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS GUIA PARA LA PRESENTACIÓN DE INFORMES DE LABORATORIO CONTENIDO Los informes de las prácticas de Laboratorio de mecánica de Fluidos deben contener los siguientes capítulos ó partes: I. Introducción Debe contener el objetivo de la práctica y una definición clara de todos los términos no comunes y de todas las variables y/o simbologías que se utilizan en el informe. Por ejemplo: Grado SAE, grado Engler, Q: cau dal volumétrico en m 3  /s; b: ancho del canal en metros; E 2 : energía específica en el punto 2 (metros); etc. Omitir variables puede conducir al lector del informe a no entender y a rechazar el informe. II. Resumen de la teoría Debe contener un resumen claro y completo de toda la teoría que se relaciona con la práctica específica. Eviten incluir temas que no tengan relevancia, con ello solo logran desperdiciar su tiempo y el del lector. III. Resumen de la práctica En este capítulo se debe describir el procedimiento seguido o a seguir en la práctica. Puede estar basado en la guía de laboratorio d e cada práctica. IV.  Análisis de resultados Es el capítulo más importante de la práctica. Más adelante se comenta en detalle lo que debe contener.  V. Conclusiones Generalmente las conclusiones se refieren a si se alcanzaron o no los objetivos de la práctica. Pueden presentarse otras conclusiones adicionales. Mientras en el capítulo anterior se analizan los casos particulares, en este se generalizan.  VI. Bibliografía Debe contener toda la bibliografía que se utilizó para el capitulo de teoría y, si también se utilizó, para los cálculos, gráficas y calibraciones. Las referencias deben ser expresadas completas.  VII.  Apéndices 1. Cálculos Típicos: Este apéndice debe contener un ejemplo de los cálculos que se realizaron para obtener los resultados que posteriormente se consignarán en las tablas de resultados. Deben incluirse los deferentes cálculos (por ejemplo, cálculo de caudales cálculo de velocidades, etc.)

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LABORATORIO DE MECANI CA DE FLUIDOS

GUIA PAR A LA PR ESENTACIÓN DE INFORMES DE LABORATORIO

CONTENIDO

Los informes de las prácticas de Laboratorio de mecánica de Fluidos deben contener lossiguientes capítulos ó partes:

I .  Introducción  Debe contener el objetivo de la práctica y una definición clara de todos los términos nocomunes y de todas las variables y/o simbologías que se utilizan en el informe. Porejemplo: Grado SAE, grado Engler, Q: caudal volumétrico en m3 /s; b: ancho del canal enmetros; E2: energía específica en el punto 2 (metros); etc.

Omitir variables puede conducir al lector del informe a no entender y a rechazar elinforme.

II .  Resumen de la teoría

Debe contener un resumen claro y completo de toda la teoría que se relaciona con lapráctica específica. Eviten incluir temas que no tengan relevancia, con ello solo lograndesperdiciar su tiempo y el del lector.

III .  Resumen de la práctica

En este capítulo se debe describir el procedimiento seguido o a seguir en la práctica.Puede estar basado en la guía de laboratorio de cada práctica.

IV.  Análisis de resultados

Es el capítulo más importante de la práctica. Más adelante se comenta en detalle lo quedebe contener.

 V.  Conclusiones

Generalmente las conclusiones se refieren a si se alcanzaron o no los objetivos de lapráctica. Pueden presentarse otras conclusiones adicionales. Mientras en el capítuloanterior se analizan los casos particulares, en este se generalizan.

 VI. Bibliografía

Debe contener toda la bibliografía que se utilizó para el capitulo de teoría y, si también seutilizó, para los cálculos, gráficas y calibraciones. Las referencias deben ser expresadascompletas.

 VII.  Apéndices

1.  Cálculos Típicos: Este apéndice debe contener un ejemplo de los cálculos que serealizaron para obtener los resultados que posteriormente se consignarán en las tablasde resultados. Deben incluirse los deferentes cálculos (por ejemplo, cálculo de caudales

cálculo de velocidades, etc.)

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2.  Tablas de datos: Los datos tomados en el laboratorio deben ser presentados en forma detablas las cuales deben llevar su correspondiente título; cada columna y fila deben estarcorrectamente identificadas. Las tablas deben ser auto comprensibles.

3.  Tablas de resultados: Los resultados de los cálculos hechos después de la práctica debenpresentarse en tabla similares a las de los datos.

4.  Figuras y Gráficas: Las figuras y gráficas deben llevar los títulos y subtítulos necesariospara su correcta interpretación, así como información adicional que las hagacomprensibles. Las gráficas deben construirse en papel milimetrado o generarse encomputador con cuadrícula visible. Cada eje debe llevar su identificación y sus unidades.Las gráficas deben indicar claramente los puntos experimentales. Muchas veces la uniónde los puntos no muestra en realidad lo que se quiere mostrar (por ejemplo, los erroresse pueden magnificar gracias a la escala utilizada), en estos casos es conveniente usaruna línea de tendencia manteniendo los puntos experimentales.

Todas las variables o constantes usadas en los apéndices deben estar definidas en laintroducción.

PRESENTACIÓN DEL I NFORME

Los informes correspondientes a cada una de las prácticas de laboratorio deberán serpresentados en hojas de papel bond, tamaño A4, en fólder manila.

La portada debe incluir el nombre de la experiencia a realizar, la fecha de realización,además del nombre completo y código del alumno (resaltado).

Importante . A la fecha de realización de cada práctica deberán presentarse al laboratorioportando un previo informe, el cual debe contener los aspectos señalados en los capítulos I,II, III, VI y VII (tablas sin llenar).

¡¡¡Ningún alumno podrá ingresar al laboratorio si no tiene a la vista su informe preliminar!!!

Luego de realizada la práctica, el informe deberá ser inmediatamente completado en ellaboratorio (capítulos IV, V Y VII) y entregado al profesor cuando se lo solicite al final de laclase.

 ANÁLI SIS DE RESULTADOS

Este es el capítulo más importante del informe. Aquí deben anotarse todas las observacionesque se hicieron en la práctica. Un buen análisis debe incluir las relaciones encontradas, las

cuales no siempre son numéricas (p. ej. “Se observó que A disminuía a medida que Baumentaba”). Se debe tratar de encontrar estas relaciones observando con cuidado los datosde laboratorio y además se debe intentar explicar los fenómenos (p. ej. “esto puede sucederporque el flujo se vuelve turbulento”...)

Finalmente, se debe recordar que estas indicaciones para la elaboración de los informes sonútiles no solo para el Laboratorio de Mecánica de Fluidos sino para los laboratorios de otroscursos y, probablemente, para informes de tipo técnico en su vida profesional.

¡¡¡CONSULTE CUALQUIER DUDA AL RESPECTO CON SU PROFESOR DE LABORATORIO DEMECANICA DE FLUIDOS!!!

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GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOSEXPERIENCIA Nº 01

 VISCOSÍM ETRO ENGLER 

I.  OBJETIVOSa)  Determinar la viscosidad de una muestra de aceite lubricante.b)  Mostrar la variación de la viscosidad de un fluido líquido con el cambio de

temperatura.

II.  DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR 

a)  El viscosímetro Engler es un dispositivo que se emplea para medir la viscosidadcinemática aproximada de aceites hasta un grado SAE60 con buena eficiencia.Está conformado por una taza metálica central, con tapa, revestida de bronce, en

cuyo fondo tiene un agujero central de 2.80 mm de diámetro por donde fluirá elaceite. Este agujero se mantiene cerrado mediante un pin obturador de metal,que puede ser levantado sin necesidad de abrir la tapa. Un recipiente para aguacircunda a la taza y sirve para calentar el agua (baño maría) que mantendrá alaceite a una temperatura uniforme en toda la taza utilizando el agitadorincorporado del equipo.

b)  Dos termómetros de mercurio (0 ºC – 100 ºC), uno para el aceite y otro para elagua.

c)  Un cronómetro, para medir los tiempos de vaciado del agua y del aceite.d)  Un bastidor o soporte del viscosímetro con calentador a gas incorporado.e)  Un recipiente graduado de 500 ml.f)   Agua limpia, destilada preferentemente. Aprox. 250ml.g)   Aceite lubricante cuyo grado SAE deberá determinarse, aprox. 250 ml.

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Viscosímetro Engler 

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III. PASOS A SEGUIR DE LA EXPERIENCIA

1.  Nivele el equipo.2.  Llene la taza central con agua, llevándola a la temperatura de 20 ºC.3.  Tome el tiempo de vaciado de 200 ml de agua. Anotar en la hoja de cálculos.

4.  Llene la taza central con aceite y el recipiente que la circunda con agua. Coloquelos termómetros en los depósitos respectivos.

EXPERIENCIA No.1Lleve el aceite hasta una temperatura de 20 ºC.

5.  Tome el tiempo de vaciado de 200ml de aceite, cuando se haya alcanzado latemperatura deseada y mantenida constante durante aprox. 5 minutos. Anote en la hoja de cálculos.

EXPERIENCIA No.2Repita el procedimiento 4 y 5, para temperatura del aceite 50 ºC teniendo encuenta que la diferencia de temperaturas entre el agua y el aceite sea del ordende los 5 ºC.

Durante el proceso, agite constantemente el agua para uniformizar la temperaturaalrededor de la taza de aceite.

EXPERIENCIA No.3.Repita el procedimiento 4 y 5 para temperatura del aceite 100 ºC.

HOJA DE DATOS Y CALCULOS

Datos de Laboratorio

El procedimiento descrito en los pasos 4 y 5 se realizará para el número de experiencias queel instructor crea conveniente.

El tiempo de vaciado de 200 ml de agua a 20 ºC está en el rango de 50 – 52 segundos. Si enla experiencia obtiene un tiempo deferente, anote en las conclusiones el porqué de dichadiferencia.

En el viscosímetro Engler, para ensayos donde la temperatura del agua alcanza los 50 ºCexiste un error del orden del 10 %; sobre los 50 ºC, el error baja al orden del 5%.

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Viscosímetro Engler 

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Mediciones y Resultados

 “t” de vaciado de 200 ml de agua a 20 ºC = ---------segundos

Exp. No.

Temperaturadel agua

(ºC)

Temperaturadel aceite

(ºC )

Tiempode

vaciadodel aceite

(seg)

 Viscosidad del aceite

GradosEngler

Cinemáticaν 

Dinámicaμ 

GradoSAE

1

2

3

Cálculos

a)  Determinación de los grados Engler.

" " 200

" " 200 20

t de vaciado de ml de aceite a T C   E 

t de vaciado de ml de agua a C  =

o

o

b)  Determinación de la viscosidad cinemática.

40,06310,0731 10 x E x

 E γ  −⎛ ⎞= −⎜ ⎟

⎝ ⎠o

o

 

c)  Utilice la Fig. A1. de viscosidad dinámica versus temperatura y grafique la curvacorrespondiente al grado SAE del aceite utilizado.

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Viscosímetro Engler 

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Presión Hidrostática en Superficies Sumergidas

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EXPERIENCIA No. 02

PRESION HI DROSTATICA EN SUPERFICIES SUMERGIDAS

I.  OBJETIVOSa)  Determinar experimentalmente la magnitud de la fuerza de presión hidrostática

que actúa sobre una superficie plana sumergida.b)  Estimar el porcentaje de error con respecto a la fuerza resultante teórica.

II.  DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR 

a)  El equipo básico tiene la forma de un segmento de anillo de sección rectangular,de radio R = 26,5 cm y sección transversal de base b =11,5 cm por 12,5 cm dealtura, contrabalanceada y pivoteada en su centro de curvatura y rígidamente

conectado a un sistema de pesas. Está montado en la parte superior de unrecipiente de paredes transparentes que permiten una visión completa delexperimento. El recipiente descansa sobre un soporte de metal con reguladores denivel.El equipo tiene dos regletas que permitirán tomar lecturas de niveles de agua ydesplazamientos de las pesas.

b)   Agua, aproximadamente 30 litros.c)  Un conjunto de pesas de diferente magnitud.d)  Dos depósitos de plástico de aproximadamente 4 litros de capacidad.e)  Un termómetro

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Presión Hidrostática en Superficies Sumergidas

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PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA

1.  Mida las dimensiones de R y b.2.  Tome la temperatura de agua y determine el valor del peso específico utilizando una

tabla γ  & T.

3.  Nivele el recipiente utilizando las patitas reguladoras y los niveles laterales adheridos alequipo.4.   Vierta agua en el recipiente hasta que la sección rectangular quede vertical y la parte

superior del anillo horizontal. Proceda a equilibrar el anillo utilizando la contrapesa y eleje autoroscante. Anote el valor del nivel de referencia ( h´).

4.    Agregue cuidadosamente mas agua al recipiente utilizando los depósitos de plástico,hasta una altura arbitraria (h). Equipo utilizando una pesa, desplazándola en el carril de

pesas. Anote los valores del nivel de agua h, el valor de la pesa, W; y, el desplazamientode la pesa, X.

5.  Retire el agua del recipiente hasta el nivel de referencia h’, recalibre nuevamente elcontrapeso con respecto al nivel del agua h’.

6.  Repita el procedimiento 4 y 5, para dos alturas adicionales, h, diferentes, agregando másagua al recipiente.

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Presión Hidrostática en Superficies Sumergidas

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HOJA DE DATOS Y CALCULOS

Datos de Laboratorio

El desplazamiento, X, de la pesa se mide desde el cero de la regla graduada (centro de

curvatura del anillo) hasta el centro de gravedad de la pesa.El valor anotado en las pesas corresponde a gramos masa.

Mediciones y Resultados

R = ------ m b = ------ m

EXP.No.

h’ (m)

h(m)

W(N)

X(m)

Δh(m)

F experim.(N)

F teórica(N)

%Error

1

2

3

Cálculos

a)  Determinación de la fuerza resultante experimental.La sumatoria de momentos de las fuerzas actuantes con respecto al centro de curvaturadeber ser cero, por tanto:

3

3

h W X W X F R F  

h

 R

Δ⎛ ⎞= − ⇒ =⎜ ⎟ Δ⎛ ⎞⎝ ⎠

−⎜ ⎟⎝ ⎠

 

b)  Determinación de la fuerza resultante teórica.

( )2

hF h A b hγ γ 

Δ⎛ ⎞= = Δ⎜ ⎟⎝ ⎠

 

c)  Determinación del porcentaje de error:

( ). exp.

.

% 100teor 

teor 

F F error x

−=  

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Presión Hidrostática en Superficies Sumergidas

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EXPERIENCIA No. 03

CUBA DE REYNOLDS

I.  OBJETIVOSa)   Visualizar los distintos regímenes de flujo en una tubería.b)  Determinar los números de Reynolds correspondientes a los regímenes de flujo

visualizados.

II.  DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR 

a)  Cuba de Reynolds. Ver figura.b)   Agua, aproximadamente 30 litros.c)  01 termómetro.

d) 

Tinte colorante (fluoresceína sódica o permanganato de potasio).e)  Probeta graduada de 500 ml.

III. PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA

1.  Nivele el equipo.2.  Tome la temperatura de agua y determine el valor de la viscosidad cinemática

utilizando una tabla T & ν.3.  Establezca cuidadosamente el número de vueltas que da la válvula de descarga de

la tubería de vidrio, desde la posición de cerrada hasta la posición decompletamente abierta.Calcule y anote el número de vueltas que le corresponde a 1/5 de abertura total, ya 2/5, 3/5, 4/5, y5/5 de la abertura total.

4.    Agregue agua en la cuba de Reynolds hasta el nivel máximo del vertedero derebose. Dejar reposar la masa de agua

5.  Diluya el tinte colorante en agua y viértalo en su recipiente, asegurándosepreviamente de que la válvula del depósito de tinta esté cerrada.

6.   Abra la válvula de descarga para la primera posición (1/5 de abertura total). Elnivel de agua en la cuba deberá permanecer constante, es decir al nivel delrebose del vertedero, para lo cual deberá verter en la cuba tanta agua como laque desagua por la válvula de descarga.

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Cuba de Reynolds

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7.   Abra la válvula del depósito de colorante y observe el tipo de flujo. Anote en sutabla de resultados.

8.  Mida el tiempo que demora en descargar un volumen de agua (aprox. 1 litro) porla tubería de vidrio. Efectúe tres mediciones y anote los resultados en la tabla dedatos.

9.  Repita los pasos 4 al 8 para las demás posiciones de abertura de la válvula.

HOJA DE DATOS Y CALCULOS

Datos de Laboratorio.

El diámetro de la tubería de vidrio es --------- m.

Mediciones y Resultados

Temperatura del agua = -------ºC Viscosidad cinemática = ---------m2 /s.

  Abertura de válvula(fracción deabertura total)

∀ (m3)

tprom.

(s)

Qprom.(m3 /s)

 V(m/s)

 Númerode Re

Tipo de flujoObservado Teórico

1/5

2/5

3/5

4/5

5/5

Cálculos.

a)  Determinación del caudal volumétrico

Use la fórmula: Q = ∀ / t, ∀= volumen en m3, t en segundos.

b)  Determinación de la velocidad del fluido en la tubería.

De la fórmula del caudal: V = Q /A, A es el área de la sección transversal de latubería.

c)  Determinación del número de Reynolds

El número de Reynolds, para tuberías, es: Re = V D/ ν D es el diámetro de la tubería.ν es la viscosidad cinemática del agua a la temperatura de ensayo ( De tabla).

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Presión Hidrostática en Superficies Sumergidas

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EXPERIENCIA No. 04

IMPACTO DE CHORRO SOBRE ALABES

I.  OBJETIVOSa)  Medir directamente la fuerza generada por un chorro líquido cuando impacta

sobre una superficie sólida (álabe).b)   Visualizar la forma en que es desviado el chorro por el álabe.

II.  DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR 

a)  El equipo consta de una bomba centrífuga que impulsa el agua hacia unatobera encerrada en un recipiente cilíndrico de acrílico transparente. Estatobera dirige verticalmente hacia arriba el chorro de agua el cual impacta

sobre un álabe de superficie plana o semiesférica, situada a una altura hconocida. Ver figura.El agua, después del impacto, se drena por la base inferior del cilindro deacrílico hacia un depósito graduado para la determinación del caudalvolumétrico Q =∀ /t.El álabe está unido rígidamente a un brazo nivelable y convenientementegraduado por una regla milimétrica, y por cuya cara superior deslizalibremente un peso conocido.El brazo está restringido en su movimiento de vaivén por un resorte débilcuya misión es la de permitir que con la pesa deslizante en la posición cero,el brazo se mantenga en posición horizontal comprobado adicionalmente porun nivel de burbuja incorporado o por el pin que cuelga libremente delextremo del brazo.

b)   Alabes, plano y semiesférico.c)  Equipo de bombeo de agua.d)  Termómetroe)  Probeta graduada de 500ml.

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 Impacto de chorro sobre álabes

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III.  PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA

1.  Nivele el equipo de impacto.2.  Mida la temperatura del agua y determine el valor de la densidad (use

tablas).

3.  Coloque el peso deslizante, 100 gr, en la posición cero. Nivele el brazo ymida la altura h entre la salida de la boquilla y el nivel de entrada del álabe.4.  Haga circular un chorro de agua muy débil que impacte en el álabe luego

verifique su nivelación desplazando la pesa sobre el brazo pivotante. Anoteel desplazamiento X desde el punto de origen. La salida del chorro de aguadel álabe debe ser simétrica al eje del chorro.

5.  Mida el tiempo en llenar un recipiente graduado (500 ml) y establezca elcaudal volumétrico circulante.

6.   Ajustar con la tuerca correspondiente la tensión en el resorte de modo quecon una nueva y mayor pesa deslizante en la posición cero el brazopivotante se halle en posición horizontal.

7. 

Incrementar el flujo gradualmente restableciendo en cada caso el equilibriomediante el corrimiento de la pesa deslizante y anotando para cada caso eldesplazamiento desde el origen. Repita los pasos 5 al 7 hasta lograr unsuficiente número de mediciones.

HOJA DE DATOS Y CÁLCULOS

Datos de Laboratorio

El peso del álabe semiesférico es: Wa = 0,966 NEl peso del álabe plano es: Wa = 0,855 N

Diámetro de la tobera (chorro): D = 10 mm.

Mediciones y Resultados.

Temperatura del agua = _____ ºC; ρ = _____kg/m3; X = _____ m

  Alabe Exp.No.

∀ (m3)

t(seg)

ΔX(m)

Q(m3 /s)

  Vo

(m/s)

  Ve

(m/s)

F (Newton) %Error

Experim. Teórico

Plano

h =__m

1

2

3

Semi-esférico

h= __m

1

2

3

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 Impacto de chorro sobre álabes

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Cálculos

a)  Determinación de la fuerza de impacto experimental.

Equilibrio inicial: Σ M A = 0FR  d - (W + Wa) X = 0

⇒ FR d = W X + Wa X

Equilibrio final:

FR d - W(X + ΔX) - Wa X + F Y X = 0

⇒ Y 

 X F W 

 X 

Δ=  

b)  Determinación de la fuerza de impactoteórico.

La fuerza ejercida por el fluido sobre el álabe mostrado en la Fig. (a) está dado por:

( ) ( )cos cos ... .Y S e e SF Q V V Q V V Ec Cantidad de Movimiento  ρ θ ρ θ  = − − = −  

donde, por lo general, la velocidad de salida es menor que la velocidad de entradadebido a los efectos del rozamiento entre el fluido y la superficie del álabe: VS = k  Ve; K<1

( )1 cosY eF Q V k   ρ θ ⇒ = −  

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 Impacto de chorro sobre álabes

Ing. Mario A. García Pérez Página 16

 Aplicando la ecuación de la energía entre las posiciones (o) y (e) se tiene:

2 2

02 2

o eo e

o e e

 p pV V  Z Z h

g gγ γ −+ + = + + +  

donde:2

4o

Q QV 

 A Dπ = = ; D es el diámetro del chorro

p0 = pe = presión atmosférica (abs) = 0 (man)Z0 = 0; Ze = hh0-e= pérdidas de energía ≈ 0

Entonces: 2

0 2eV V g h= −  

Luego: ( ) ( )2

01 cos 2 1 cosY F Q Ve k Q V g h k    ρ θ ρ θ  = − = − −  

Para la superficie plana Fig. (b) se tiene: θ = π /2 y cosθ = 0, entonces:

2

02Y F Q Ve V g h ρ = −  

Para la superficie semiesférica Fig. (c) se tiene θ = π y cosθ = -1, entonces:

( )2

02 1Y F Q V g h k   ρ = − +  

c)  Determinación del porcentaje de error:

( ). exp .

.

% 100teór erim

teór 

F F error x

−=  

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Presión Hidrostática en Superficies Sumergidas

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EXPERIENCIA No. 05

DETERMI NACIÓN DE LA POTENCIA DE TRABAJO DE UNA BOMBA

CENTRÍFUGAI.  OBJETIVOS

a)  Determinar experimentalmente el valor de la potencia de trabajosuministrada por una bomba centrífuga en un sistema de bombeo.

b)   Aplicar los principios de la ecuación de energía en los sistemas de tuberías.

II.  DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR 

a)  El equipo consiste de una bomba centrífuga monoblock equipada con untramo de tubería de succión de fierro galvanizado de 1 de diámetro, con una

válvula de retención con canastilla (válvula de pie), codo de 90, uniónuniversal, manómetro y cebador.b)   Agua, aproximadamente 100 litros.c)  Un recipiente graduado de hasta 10 litros.d)  Termómetro.e)  Tablas y gráficos: Diagrama de Moody, factores de pérdidas de accesorios

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Potencia de una bomba centrífuga

Ing. Mario A. García Pérez Página 18

PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA

Experiencia No. 11.  Mida la temperatura del agua.2.  Mida las longitudes de las tuberías de succión (Ls) e impulsión (Li) y la diferencia de

niveles entre la superficie libre del agua de la cisterna y la salida de la tubería deimpulsión (ZZ - Z A).3.  Encienda la bomba centrífuga asegurándose previamente de que la válvula de

regulación de caudal esté completamente abierta.4.  Tome las lecturas de presión de los manómetros de las tuberías de succión e

impulsión respectivamente.5.  Mida el tiempo que demora en descargar un volumen de agua (aprox. 10 litros)

por la tubería de impulsión. Efectúe tres mediciones y anote los resultados en latabla de datos.

6.   Apague la bomba.

Experiencia No. 27. Repita el procedimiento de la experiencia Nº1, a partir de (3), para una abertura deválvula del 25%.

HOJA DE DATOS Y CALCULOS

Datos de Laboratorio.

Experiencia No. 1: V A = 0; VZ = Vi 

Experiencia No. 2: VB = Vs; VC = Vi 

Mediciones y Resultados.

Experiencia No. 1: Ls = ___ m; Li = ___m; ZZ – Z A = ___m

Experiencia No. 2: Ls = ___m; Li = ___m. Zc – ZB = ___m

T agua = ___ºC ν = ___m2 /s.

ExpNo.

t prom.(s)

∀ (m3)

Q(m3 /s)

 Vs(m/s)

 Vi(m/s)

Re(succión)

Re(impuls.)

12

fs(succión)

fi(impulsión)

ΣKs(succión)

ΣKi(impuls.)

Pot(Watts)

% error

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Potencia de una bomba centrífuga

Ing. Mario A. García Pérez Página 19

Hoja de Cálculos

Experiencias No. 1 y No. 21.  Con el valor de temperatura del agua, determine su peso específico y viscosidad

cinemática. Use tablas T& γ y T & ν.2.  Calcule el caudal de bombeo, con la fórmula Q = ∀ / t. ∀ es el volumen de la

muestra de agua, t es el tiempo promedio.

3.  Determine las velocidades en las tuberías de succión (Vs) y de impulsión (Vi).

 V = Q / A, “A” es el área de la tubería correspondiente.

4.  Determine los números de Reynolds de las tuberías de succión (Res) e impulsión(Rei).

Re = V D / ν , “V” y “D” son las velocidades y diámetros de las tuberíasrespectivas.

5.  Calcule el valor de la rugosidad relativa para las tuberías de succión e impulsión:

ε / D = _____ (Utilice tablas para fierro galvanizado).

6.  Utilice el diagrama de Moody, y con los valores de Re y ε /D determine los valoresde los coeficientes de fricción para las tuberías de succión (fs) e impulsión (fi).

7.  Encuentre en tablas los factores de pérdida de energía “K” para los accesorios delas tuberías de succión e impulsión.

8.  Escriba y desarrolle la ecuación de Bernoulli modificada para el sistema de bombeo,estableciendo como sección de entrada (A) la superficie libre del agua en eldepósito de succión y sección de salida (Z), la descarga de la tubería de impulsión.

2 2

2 2

 A Z  A Z 

 A u Z A Z  

 

 p pV V  Z H Z h

g gγ γ −+ + + = + + +  

 V A ≈

0; VZ

= Vi; p A

= pZ= 0 (man); h

 A-Z= h

tuberías+ h

bomba; H

u= altura de

Euler2 2

2 2

i i

u Z tuberias bomba Z tuberias

V V  H Z h h H Z h

g g+ = + + + ⇔ = + +  

con H = altura útil o efectiva = Pot/γQ; Pot = potencia útil de la bomba

Luego:

2

2

i

 Z tuberias

V Pot  Z h

Q gγ = + +  

Las pérdidas de energía en las tuberías se calculan según:

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Potencia de una bomba centrífuga

Ing. Mario A. García Pérez Página 20

2 22 2

2 2 2 2tuberias

 Ls Vs Vs Li Vi Vih fs K fi K  

 Ds g g Di g g

⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + + +⎜ ⎟ ⎜ ⎟

⎝ ⎠ ⎝ ⎠∑ ∑  

9. Determine el valor de la potencia de trabajo de la bomba.

Comprobación de la potencia de trabajo para las experiencias Nº 1 y Nº 2respectivamente:

10 Escriba la ecuación de Bernoulli modificada tomando como referencia la sección deentrada (B) inmediatamente antes del vacuómetro en la tubería de succión; y lasección de salida (C), inmediatamente después del manómetro de la tubería deimpulsión.

11 Note que los valores de presión de entrada y salida son ahora los medidos en los

respectivos manómetros y que a la velocidad de entrada le corresponde el valor de “Vs”.

12 Mida las longitudes de los tramos de tuberías de succión e impulsión comprendidosentre (B) y (C).

13 Determine la potencia de trabajo de la bomba, siguiendo el mismo proceso descritolíneas arriba entre los pasos (2) al (9).

14 Estimación del error en el cálculo de la potencia:

( )1 2

1

% 100Pot Pot  

error xPot 

−=