UNIVERSIDAD DE TARAPAC Arica-Chile

Escuela Universitaria de Ingeniera Mecnica

1. PROCEDIMIENTO

El procedimiento se llev a cabo durante 6 oportunidades con niveles de flujo de agua distintos (de manera creciente) manteniendo un peso constante en la palanca de 2 kg. NOTA: El peso de la palanca tiene relacin 1:3 con el estanque, es decir, si el peso utilizado fue de 2 kg el estanque se llenaba con 6 litros de agua aproximadamente.1.1. Resultados obtenidos. Los datos de la presin y el tiempo de llenado de estanque se encuentran tabulados en la siguiente tabla:Inicio.

MangueraABCDEFGHJKL

Presin 241240233223224228231234235236238

Tiempo (s) 131

Primer aumento de caudal.

ManguerasABCDEFGHJKL

Presin 236232218193195209215220221224225

Tiempo (s) 56

Segundo aumento de caudal.

ManguerasABCDEFGHJKL

Presin 235230222165168186203211115219221

Tiempo (s) 41

Tercero aumento de caudal.

ManguerasABCDEFGHJKL

Presin 236230191137141176194204211216218

Tiempo (s) 33

Cuarto aumento de caudal.

ManguerasABCDEFGHJKL

Presin24023027296105155179188203212216

Tiempo (s) 27

Quinto aumento de caudal.

ManguerasABCDEFGHJKL

Presin 2432321555366128165185197207213

Tiempo (s) 22

Presin: en las columnas de aguas2. ANALISIS

Posiciones y Dimensiones del Venturimetro:La siguiente tabla muestra el dimetro de la seccin transversal en cada una de las estaciones piezomtricas, y los clculos de la distribucin de la presin ideal de acuerdo con la ecuacin:

N tubos n (mm) /

A (1)26,000,6150,1440,000

B23,200,6900,226-0,082

C18,400,8690,575-0,431

D (2)16,001,0001,000-0,856

E16,800,9530,830-0,686

F18,470,8670,565-0,421

G20,160,7870,400-0,256

H21,840,7300,289-0,145

J23,530,6800,215-0,071

K25,240,6330,168-0,024

L26,000,6150,1440,000

Ahora se muestran las medidas de y en diversas descargas, tambin se registran los valores de y el caudal calculados a partir de estas mediciones. Kgt (s)h (mm)h (mm)10 x Q (m/s)(h - h) (m)(h - h) (m)

2,001312412230,460,0170,130

2,00562361961,070,0420,205

2,00412351651,460,0700,265

2,00332361371,820,0990,315

2,0027240962,220,1440,379

2,0022243532,730,1900,436

De la Tabla 2, el mtodo para el clculo del caudal Q para cada caso se obtiene de la siguiente manera:

Cantidad Recolectada 4 kg. = 12 x m (relacin 3:1 del banco hidrulico)Tiempo de Recoleccin = 131 s

O tambin expresado como

Q x 104 = 0,46 A continuacin se muestra en la Figura 2 la construccin de la grfica de v/s

Figura 2: Variacin de con Q

Se calcula la constante C:

Despejando se tiene:

Y segn los datos y dimensiones del Venturmetro esta ecuacin se puede reducir en:

Ahora con los datos nuestros:

10 x Q (m/s)(h - h) (m)C

0,460,1300,368

1,070,2050,542

1,460,2650,572

1,820,3150,600

2,220,3790,609

2,730,4360,651

Tabla 3: Valores de C calculados a partir de los resultados experimentales individuales

Figura 3: Variacin de C con Q para el VenturmetroUn anlisis ms cercano de la Figura 2 muestra que los puntos experimentales hacia la parte superior de la gama se encuentran muy ligeramente por debajo de la lnea recta, recordemos que debera ser una lnea recta a travs del origen, y hacia la parte inferior de la gama por encima de ella. Esto sugiere que el valor de C no es bastante constante al variar Q, pero aumenta ligeramente con el aumento de Q. En vista de esto, se elabora la Tabla 3, en el que se ha calculado el valor de C correspondiente a cada una de las lecturas experimentales, a su vez, y estos valores se representan grficamente en la Figura 3, C v/s Q.Se realizan dos tomas de presin en el caudal nmero 2 y el caudal nmero 6 y a partir de estos se determinaran con una curva ideal.

Para el caudal nmero 2 se tiene las siguientes mediciones:

Q=1.07*10-4 (m3/s)

Reemplazando los valores se obtiene en: u = 0,982 (m/s)

lo que implica reemplazando que : (m)

Para el caudal Numero 6 se tienen las siguientes mediciones:

Q= 2.73*10-4 (m3/s)

u = 2,09(m/s)

Reemplazando estos valores se tiene:

TuboQ = 1.07*E-4 (m3/s)Q = 2.73*E-4 (m3/s)

Piezo -U2 / 2g = 0.0492 (m)U2 / 2g = 0.223 (m)

mtricoHnHn - H1Hn - H1HnHn - H1Hn - H1

mmmU2 / 2gmmmU2 / 2g

A2360,0661,34152430,0510,2287

B2320,0621,26022320,040,1794

C2180,0480,9756155-0,037-0,1659

D1930,0230,467553-0,139-0,6233

E1950,0250,508166-0,126-0,5650

F2090,0390,7927128-0,064-0,2870

G2150,0450,9146165-0,027-0,1211

H2200,051,0163185-0,007-0,0314

J2210,0511,03661970,0050,0224

K2240,0541,09762070,0150,0673

L2250,0551,11792130,0210,0942

A continuacin un grfico con la medicin de la presin ideal:

Nota:

Lnea Azul: Medicin 2

Lnea Rosada medicin 6.

De todo lo realizado anteriormente podemos analizar que:

Con respecto al coeficiente del Venturmetro, se determin que los valores varan entre 0,368 y 0,651 a medida que aumenta el caudal, aumenta el coeficiente del Venturmetro.

Se observ que al disminuir el dimetro del Venturi, aumenta la velocidad del fluido, lo que provoca una disminucin de la presin.

De la grfica (H1 H2) v/s Q , se aprecia que existe una proporcionalidad directa entre la raz de la diferencia de alturas (H1- H2)1/2 y el caudal Q Adems, se puede obtener el coeficiente del Venturi (pendiente), el cual vara entre 0,368 y 0,651. De la grfica C v/s Q, se observ que el coeficiente del Venturmetro vara a medida que vara el caudal, dicho coeficiente depender de la raz de la diferencia de alturas.

De la grfica (Hn H1) / (V22/2g) v/s. Distancia desde la entrada se observ que la diferencia de alturas en las columnas de agua implicaba diferencia de presiones, por lo que se dedujo que existe variacin de presin de acuerdo a la variacin del dimetro.EMBED Unknown

_1232864642.unknown

_1232879286.unknown

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