INFORME N0 001 laboratorio fluidos.pdf

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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA

INFORME N0 002-LMFH-FIUPLA

I. DATOS GENERALES

1. Tema: VERTEDERO TRIANGULAR Y VERTEDERO RECTANGULAR2. Fecha :

Fecha de ensayo: 15 de abril de 2013

Fecha de informe: 22 de abril de 2013

3. Lugar:

Departamento: JUNIN

Provincia: HUANCAYO

Distrito: HUANCAYO

Lugar: AV. GIRALDEZ – FAC. DE INGENIERIA – LAB. DE FLUIDOS E

HIDRAULICA

4. Practicantes:

LLACZA ROJAS EDWIN

TUNQUE SULLCA ANDREW

5. Modulo: FME – 00

II. INTRODUCCION

El presente ensayo nos ayudará a reconocer la variación que sufre el caudal y su

coeficiente de descarga respectiva, por medio del instrumento o equipo hidráulicodenominado Banco Hidráulico, cabe mencionar también que este sistema es un circuito

cerrado, en la cual el fluido que circula a través de éste, se realimentará constantemente

por acción de una bomba, para luego tomar datos que nos servirán para graficar y

observar los resultados de las variaciones.

III. OBJETIVO

Determinar la variación del coeficiente de descarga “μ” y el caudal “Q ”.

IV. EQUIPOS Y/O MATERIALES

Banco hidráulico FME 00

Vertedero Triangular y Vertedero Rectangular

Deflectores de turbulencia

Altímetro FME 02

Guía o indicador

Cronómetro

Piezómetro





V. PROCEDIMIENTO

1. Antes de prender el banco hidráulico FME-00 se tiene que poner el vertedero

(rectangular o triangular), ajustando bien los pernos para evitar que el fluido filtre por

sus lados.

2. Encendemos el equipo y procedemos con abrir la llave para dejar pasar el fluido hasta

que el fluido no llegue a pasar justo por el vértice triangular del vertedero y lo

apagamos, verificamos si ocurre algún filtrado por el vertedero, si todo esta ok

procedemos con el siguiente paso, caso contrario se deberá de ajustar el vertedero.





3. Realizamos una primera medida de la altura con el altímetro, considerando que la

punta del altímetro este al mínimo contacto con el fluido, esto para graduar el

altímetro a “0”.

4. Encendemos nuevamente el equipo, la bomba hace su trabajo y abrimos la llave que

regula el desplazamiento del fluido, cabe señalar que la zona donde medimos la altura

es una zona donde el fluido se encuentra con un caudal laminar, esto lo obtenemos

gracias a los dos deflectores de turbulencia.

5. Se procede a tomar la altura y el volumen del fluido, este último, en la parte frontal del

banco hidráulico encontramos un piezómetro que al activar la llave de conducción del

fluido, podemos tomar datos de la variación del volumen en un tiempo determinado

tomados con el cronómetro.





6. Se continúa tomando más datos con el procedimiento 5.

VI. TABLA DE REGISTRO DE DATOS

1. Datos del Vertedero Triangular

N°VOLUMEN

(lt)

TIEMPO

(s)

ALTURA

(mm)

CAUDAL (Q)

(/s)

COEF. DESC

(μm)

1 2 28.08 18

2 2 20.9 20.09

3 2 19.8 20.6

4 2 17.71 21.5

5 2 13.75 23.1

6 2 11.22 24.8

7 2 10.7 25.8

8 2 8.55 27.5

9 2 7.19 29.09

10 2 6.47 30.5





2. Datos del Vertedero Rectangular

N°VOLUMEN

(lt)

TIEMPO

(s)

ALTURA

(mm)

CAUDAL (Q)

(/s)

COEF. DESC

(μm)

1 2 18.30 9.062 2 12.79 11.20

3 2 10.02 12.70

4 2 9.53 12.90

5 2 9.06 13.01

6 2 8.16 14.10

7 2 7.50 14.80

8 2 7.01 15.20

9 2 6.75 16.00

10 2 5.87 16.2011 2 5.13 17.01

12 2 4.37 19.01

VII. TABLA DE PROCESAMIENTO DE DATOS

1. Calculo del Vertedero Triangular

Paso 1. Convertir el volumen de litros a metros cúbicos.

2 lt = 0.002

Paso 2. Convertir la altura de milímetros a metros.

18 mm = 0.018 m

Paso 3. Calculo del caudal o gasto (Q).

Q = Q =

= 0.000071 /s

Paso 4. Calculo del coeficiente de descarga (μm), a partir de la siguiente formula.

Q =

.μm . .

μm =

x

√ x μm = 1.332





N°VOLUMEN

(lt)

TIEMPO

(s)

ALTURA

(mm)

CAUDAL (Q)

(/s)

COEF. DESC

(μm)

1 2 28.08 18 0.000071 1.332

2 2 20.9 20.09 0.000096 1.360

3 2 19.8 20.6 0.000101 1.348

4 2 17.71 21.5 0.000113 1.354

5 2 13.75 23.1 0.000145 1.458

6 2 11.22 24.8 0.000178 1.496

7 2 10.7 25.8 0.000187 1.421

8 2 8.55 27.5 0.000234 1.516

9 2 7.19 29.09 0.000278 1.566

10 2 6.47 30.5 0.000309 1.546

2. Calculo del Vertedero Rectangular

Paso 1. Convertir el volumen de litros a metros cúbicos.

2 lt = 0.002

Paso 2. Convertir la altura de milímetros a metros.

9.06 mm = 0.00906 m

Paso 3. Calculo del caudal o gasto (Q).

Q =

Q =

= 0.000109 /s

Paso 4. Calculo del coeficiente de descarga (μm), a partir de la siguiente formula.

Q =

.μm . b . .

μm = x

√ x μm = 1.431





N°VOLUMEN

(lt)

TIEMPO

(s)

ALTURA

(mm)

CAUDAL (Q)

(/s)

COEF. DESC

(μm)

1 2 18.30 9.06 0.000109 1.431

2 2 12.79 11.20 0.000156 1.489

3 2 10.02 12.70 0.000200 1.574

4 2 9.53 12.90 0.000210 1.617

5 2 9.06 13.01 0.000221 1.679

6 2 8.16 14.10 0.000245 1.652

7 2 7.50 14.80 0.000267 1.672

8 2 7.01 15.20 0.000285 1.719

9 2 6.75 16.00 0.000296 1.653

10 2 5.87 16.20 0.000341 1.865

11 2 5.13 17.01 0.000390 1.984

12 2 4.37 19.01 0.000458 1.971

VIII. GRAFICOS

1. Grafico del Vertedero Triangular

1.300

1.350

1.400

1.450

1.500

1.550

1.600

0.000000 0.000050 0.000100 0.000150 0.000200 0.000250 0.000300 0.000350

μm

Q





2. Grafico del Vertedero Rectangular

IX. CONCLUSIONES

1. Con éste ensayo y con el equipo “Banco Hidráulico FME 02” podemos apreciar que

mayormente la aplicación real seria para aforamientos de caudales pequeños.

2. Para ambos casos de vertederos (rectangular y triangular), deberán de permanecer

bien fijados esto, para evitar errores en la toma de datos (tiempo, altura y volumen).

X. RECOMENDACIONES

1. Aplicar debidamente los ensayos previos para el análisis del sistema hidráulico

requerido.

2. Si existe filtración del fluido por alguna parte del vertedero, rápidamente se deberá de

parar el procedimiento para arreglar los inconvenientes, luego resetear los datos

tomados.

1.400

1.500

1.600

1.700

1.800

1.900

2.000

2.100

0.000000 0.000100 0.000200 0.000300 0.000400 0.000500

μm

Q





XI. BIBLIOGRAFIA

HIDRAULICA GENERAL VOL. 1

Gilberto Sotelo Avila

Editorial Limusa – Mexico - 1997

TESIS: DISENO Y CONSTRUCCION DEL BANCO HIDRAULICO PARA LA MEDICION DEL

CAUDAL

Universidad Técnica de Ambato – Facultad de Ingeniería de Sistemas

Ambato – Ecuador – Marzo 2005

PAGINAS DE INTERNET

http://www.fao.org/docrep/T0848S/t0848s06.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_de_pared_delgada

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/vertpareddelg/vertpar

eddelg.html





A. ALUMNO: LLACZA ROJAS EDWIN

B. CONCLUSIONES1. El modelamiento que se hizo, es de un sistema simple, en la cual podemos tratar de

entenderla como será en realidad y como actuara frente a las normas, requerimientos

y especificaciones de diseño antes de que sea una estructura compleja y con detalles.

2. Para el vertedero triangular, la principal dificultad es que se requiere un ángulo óptimo

para obtener un calado confiable.

3. En la toma de datos para la altura, la ubicación del altímetro juega un papel

importante ya que su lectura junto con la del tiempo y volumen deberán de ser

bastante confiables y precisos.

4. De las dos tablas podemos apreciar que cuando mayor es el caudal, mayor será el

coeficiente de descarga, esto implica que la cantidad de agua variará según el tipo de

vertedero a utilizar.

5. De nuestras tablas, el vertedero triangular es más sensible a un caudal reducido y el

ángulo de escotadura es 900.

6. De nuestras tablas, el vertedero rectangular tiene un caudal mayor que el del

vertedero triangular por cada unidad de volumen.

C. RECOMENDACIONES

1. En el modelamiento se deberá de hacer todas las correcciones posibles ya que es mássimple por ser un sistema simple.

2. Existen formulas adicionales para cuando el ángulo optimo varia, lo que se quiere con

esto es minimizar el margen de error promedio.

3. Recomiendo que para tener una buena lectura del altímetro, después de haberlo

ubicado y graduado, levantarlo y poner la zona de medidas horizontalmente hacia la

vista, todo esto deberá de ejecutar un operador con una capacidad de visión precisa.

4. Tener siempre presente el tipo de obra o proyecto para el análisis del tipo de

vertedero a utilizar, ya que esto dependerá el caudal y el coeficiente de descarga

necesarias para costos reducidos.

5. Para caudales menores es recomendable usar un vertedero triangular, si se necesita

cambiar la sensibilidad del caudal se dispone de otros diagramas de calibración para

otros ángulos 600, 300 y 150.

6. Para caudales mayores es recomendable usar un vertedero rectangular.





A. ALUMNO: TUNQUE SULLCA ANDREW

B. CONCLUSIONES

1. En los dos vertederos que se utilizó se pudo medir el volumen, tiempo y altura por lo

que son datos no tan exactos, por la manera en que se toma dichos datos.

2. El caudal en los vertederos tienen una proporcionalidad directa con la altura debido a

la potencia de la bomba.

3. El caudal en el vertedero rectangular es mayor que el del vertedero triangular.

C. RECOMENDACIONES

1. Para obtener en lo posible datos exactamente aproximados a lo real se debe tener la

mayor precisión al medir los datos que se requiere para obtener un resultado mejor.

2. Para que estas relaciones se cumpla se debe regular adecuadamente la potencia de la

bomba.

3. Para que se cumpla esta relación es importante poner bien el altímetro en el banco

hidráulico.

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