UNIVERSIDAD DE MONTERREYDIVISIÓN DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

LABORATORIO DE MÉCANICA DE FLUIDOS

Práctica #1 Conocimiento del equipo del Laboratorio de Mecánica de Fluidos

Ing. Daniel Salas Limón Jorge Alberto Sánchez Morales

Laboratorio de Mecánica de Fluidos 345222

San Pedro Garza García, N.L. Agosto 19, 2015

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Conocer las características del equipo del laboratorio a profundidad para conocer cuáles son las dimensiones y las características del mismo como la de los accesorios con los que cuentan los equipos como bombas, etc.

EQUIPOS

1. Equipo para estudio de estática de fluidos

Proveedor: Generatoris, Diseño, fabricación y mantenimiento de equipos piloto para la industria e investigación.

Modelo: FF-EF-050/EL

Dimensiones:

Altura: 1.95m

Largo: 1.60m

Ancho: 0.60m

Aplicaciones:

Estudio de prácticas de hidrostática en líquidos.

Efecto de la altura y diámetro en un cilindro sobre la presión hidrostática.

Ensayos en columnas hidrostáticas de diferentes diámetros.

Operación a presión atmosférica. Operación a presión positiva. Operación a presión de vacío. Diferentes medidas de presión con

diferentes aparatos. Medición experimental de la tensión

superficial por medio de capilares. Estudio del efecto de capilaridad. Medición experimental de la

densidad de un líquido. Principio de Arquímedes. Fuerza de empuje. Ley de Pascal. Calibración de manómetros. Estudio y efecto de Fuerza por

unidad de área Punto central de presión. Efecto de vasos comunicantes.

Especificaciones técnicas:

Unidad piloto completamente instrumentada escala laboratorio. Montada sobre estructura en perfil de aluminio reforzado tipo industrial con

ruedas. Compuesta de una unidad de proceso y un gabinete de control, ambas

unidades están interconectadas entre sí formando una sola instalación. Tanque de alimentación de agua, fabricado en HDPE con capacidad de 20

litros. Bomba de alimentación a columnas para estudio de hidrostática, potencia

0.5 HP, 2800 LPH. Tubería, válvulas y accesorios de alimentación a columnas para estudio de

hidrostática, fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial. Válvula de regulación de flujo de agua. Tubería, válvulas y accesorios by-pass, fabricados en PVC cedula 80 tipo

industrial. Moto compresor y bomba de vacío para alimentación de aire comprimido o

efectuar vacío en las diferentes columnas de experimentación. Tubería, válvulas y accesorios fabricados en acero inoxidable para línea de

aire comprimido. Tubería, válvulas y accesorios fabricados en acero inoxidable para línea de

vacío. Columna uno, graduada para estudio de hidrostática, fabricada en PVC

transparente de diámetro nominal DN 50 y altura 70 cm. Columna dos, graduada para estudio de hidrostática, fabricada en PVC

transparente de diámetro nominal DN 100 y altura 70 cm Columna tres, graduada para estudio de hidrostática, fabricada en PVC

transparente de diámetro nominal DN 150 y altura 70 cm Tanque de inmersión cuadrado de uso múltiple fabricado en material

transparente para ensayos de hidrostática. Con válvulas de admisión y salida de agua para ajuste de nivel.

Aparato para determinar tensión superficial por medio de tubos capilares. Dos aerómetros para determinar la densidad de líquidos. Aparato para visualización de efecto de capilaridad en tubos de diferente

diámetro. Aparato de Pascal. Aparato para determinar fuerza de empuje. Flotador con perfil de un cuarto

de toroide, sección cuadrada y manufactura en cara plana. Balanza de precisión con contrapeso.

Manómetro de tubo en U. Manovacuometro tipo Bourdon para medición de la presión manométrica en

columna DN 50. Manovacuometro tipo Bourdon para medición de la presión manométrica en

columna DN 100. Manovacuometro tipo Bourdon para medición de la presión manométrica en

columna DN 150. Sensor electrónico de presión manométrica con indicador digital montado

sobre tablero.

Diagrama del proveedor

2. Equipo para estudio de dinámica de fluidos

Proveedor: Generatoris, Diseño, fabricación y mantenimiento de equipos piloto para la industria e investigación.

Modelo: FF-DF-270/EL

Aplicaciones:

Estudio del Balance General de Energía en un sistema de flujo en tuberías Cálculos con la ecuación de Bernoulli Representación del desarrollo de la presión en tubo Venturi para medición

de flujo Representación del desarrollo de la presión en placa de orificio para

medición de flujo Estudio en flujo laminar, flujo de transición y flujo turbulento. Experimento de Reynolds, ensayo horizontal con inyección de tinta. Comparativo de dos tuberías de diferente diámetro para experimento de

Reynolds. Determinación del factor de fricción representado como pérdida de carga o

presión en un sistema de tuberías. Estudio de flujo de fluidos en tuberías rectas de diferente diámetro Estudio y análisis del término L/D

Estudio de flujo de fluidos en diferentes tipos de válvulas y de diferentes diámetros.

Estudio de codos de 45 ° y 90 ° de diferentes diámetros. Estudio de divisor en T y divisor en Y de diferentes diámetros. Estudio de reducción y ensanchamiento de tubería. Ensayo de bombas centrifugas en serie. Ensayo de bombas centrifugas en paralelo. Determinación de la energía suministrada al sistema por medio de las

bombas Obtención experimental de la curva de operación y rendimiento de cada

bomba en los diferentes arreglos. Bombas con motor de velocidad variable Calculo de la potencia para cada bomba por medio de la medición de voltaje

y amperaje. Funcionamiento de agua en circuito cerrado.

Especificaciones Técnicas

Unidad piloto completamente instrumentada escala laboratorio. Montada sobre estructura en perfil de aluminio reforzado tipo industrial con ruedas.

Tanque de alimentación a sistema de flujo de fluidos, fabricado en HDPE, reforzado con capacidad de 100 litros.

Tubería, válvulas y accesorios de succión fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial.

Bomba centrifuga uno, para ensayos en serie y paralelo con motor de velocidad variable.

Bomba centrifuga dos para ensayos en serie y paralelo con motor de velocidad variable.

Válvulas para selección de ensayos de bombas en serie – paralelo, fabricadas en PVC cedula 80 tipo industrial.

Válvula de regulación de flujo de sistema de bombeo y tuberías, fabricada en PVC cedula 80 de tipo diafragma de membrana.

Rotámetro de flotador para medición de flujo en sistema de tuberías, con rango de medición de 300 a 3000 LPH.

Reducción de diámetro de una pulgada a tres cuartos de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Tubería de experimentación de tres cuartos de pulgada de diámetro, DN 20 x 200 cm de longitud, fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial, con tres válvulas fabricadas en acero inoxidable y conector rápido para toma de presión diferencial en diferentes longitudes; inicial, 50 cm y 100 cm.

Arreglo de codos en 180 ° de tres cuartos de pulgada fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Divisor en Y de tres cuartos de pulgada fabricado en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Divisor en T de tres cuartos de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Válvula de bola V1 de tres cuartos de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Válvula de compuerta tipo regulación de flujo V2 de tres cuartos de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Codo 45 ° de tres cuartos de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Codo 90 ° de tres cuartos de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Ensanchamiento de diámetro de tres cuartos de pulgada a una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Tubería de experimentación de una pulgada de diámetro, DN 25 x 200 cm de longitud, fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial, con tres válvulas fabricadas en acero inoxidable y conector rápido para toma de presión diferencial en diferentes longitudes; inicial, 50 cm y 100 cm.

Arreglo de codos en 180 ° de una pulgada fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Divisor en Y de una pulgada fabricado en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Divisor en T de una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Válvula de bola V3 de una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Válvula transparente de asiento inclinado tipo regulación de flujo V4 de una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Codo 45 ° de una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Codo 90 ° de una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Placa de orificio para cálculo de flujo, de bordes afilados con válvulas para medición de presión diferencial.

Tubo de Venturi para cálculo de flujo, convergente – divergente, con válvulas para medición de presión diferencial.

Reducción de diámetro de una pulgada a media pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Arreglo de codos en 180 ° de media pulgada fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Divisor en Y de media pulgada fabricado en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Divisor en T de media de pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Válvula de bola V5 de media pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Válvula de compuerta tipo regulación de flujo V6 de media pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Codo 45 ° de media pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Codo 90 ° de media pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial para estudio y cálculo del factor de fricción.

Tubería de experimentación de media pulgada de diámetro, DN 13 x 200 cm de longitud, fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial, con tres válvulas fabricadas en acero inoxidable y conector rápido para toma de presión diferencial en diferentes longitudes; inicial, 50 cm y 100 cm.

Ensanchamiento de diámetro de media pulgada a una pulgada fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial.

Tubería, válvulas y accesorios de descarga de sistema de tuberías de experimentación a tanque de recirculación, fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial.

Válvula de selección para experimento de Reynolds, fabricada en PVC cedula 80 tipo industrial.

Dispositivo de inyección de tinta para experimento de Reynolds Tramo de experimentación para ensayo de Numero de Reynolds en tubería

de media pulgada de diámetro, DN 13 x 100 cm de longitud, fabricada en PVC transparente cedula 80 tipo industrial, intercambiable / desmontable por sistema de tuerca unión.

Tramo de experimentación para ensayo de Numero de Reynolds en tubería de una pulgada de diámetro, DN 25 x 100 cm de longitud, fabricada en PVC transparente cedula 80 tipo industrial, intercambiable / desmontable por sistema de tuerca unión.

Válvula transparente de asiento inclinado para regulación de flujo laminar en experimento de Reynolds.

Rotámetro de flotador para medición de flujo en sistema de experimento de Reynolds, con rango de medición de 30 a 300 LPH para flujo laminar.

Tanque de recuperación de agua con tinta, fabricado en HDPE con capacidad de 20 litros.

Tubería y accesorios de descarga a tanque de recuperación de agua con tinta, fabricados en PVC cedula 80 tipo industrial.

Manovacuómetro relleno de glicerina, con conexión de acero inoxidable para medición de presión en la succión de las bombas.

Manómetro relleno de glicerina, con conexión de acero inoxidable para medición de presión en la descarga de la bomba centrifuga uno y dos.

Manómetro relleno de glicerina, con conexión de acero inoxidable para medición de presión general en la descarga del sistema de bombas.

Sensor electrónico de presión diferencial con señal de salida 4-20 mA., con indicador digital montado sobre tablero de control.

Medidor de Voltaje y Amperaje para cálculo de la potencia en el sistema de bombeo.

Diagrama del proveedor

Medidas:

Altura: 2.20m

Largo: 2.70m

Ancho: 0.80m

Conclusiones:

El equipo con el que contamos nos permite realizar experimentos con una gran cantidad de escenarios, jugando con el número de bombas, si están en serie o

en paralelo, con la presión, y de donde proviene esta, así como conectar varios sistemas para observar cómo se comportan. De igual manera se cuenta con el equipo necesario para tomar las mediciones adecuadas y poder el flujo, presión en cada sistema, etc.

Referencias:

Generatoris S.A. de C.V. (s.f.). Ficha Tecnica FF - EF - 050/EL. Recuperado el 2015 de Agosto de 08, de http://generatoris.com/home/detalle_producto.asp?cve_prod=150

Generatoris S.A. de C.V. (s.f.). Ficha Tecnica FF- DF - 270/El. Recuperado el 2015 de Agosto de 18, de http://generatoris.com/home/detalle_producto.asp?cve_prod=152

Código de Honor:

“Yo, Jorge Sánchez, declaro haber realizado esta tarea con estricto apego al código de honor de la UDEM.”