Practicas de Laboratorio Fluidos

download Practicas de Laboratorio Fluidos

of 36

  • date post

    19-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    64
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Practicas de Laboratorio Fluidos

PRACTICA #1PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSOBJETIVO. Comprender y obtener en la prctica el valor de las propiedades de los fluidos y compararlos con valores tericos.DESARROLLO.1. Llene uno de los vasos hidromtricos con suficiente agua para que flote el hidrmetro y verifique que la escala corresponda a la profundidad de inmersin de 1.00. Con esto se verifica la calibracin del hidrmetro. 2. Llene los dems vasos hidromtricos con los lquidos a probar de manera suficiente para que flote el hidrmetro y anote la lectura de la escala para cada lquido. DATOS.LiquidoLectura de la escala = Gravedad especifica

Agua 1

Glicerina1.225

Aceite para Motor0.875

Aceite para Transmisin 0.850

RESULTADOS.AGUAABSOLUTOTECNICO

MKSCGSInglesMKSCGSIngles

SF111111

F1000 kg/m31 gr/cm362.4 lbm/ft3102 UTM/m31.01x10-3 grf-s2/cm41.94 slug/ft3

F9810 N/m3981 Dinas/cm32009 Poundal/ft31000 kgf/m31 grf/cm362.4 lb/ft3

VF1x10-3 m3/Kgm1 cm3/gm.016 ft3/lb1x10-3 m3/grm1 cm3/grf0.016 ft3/lb

GLICERINAABSOLUTOTECNICO

MKSCGSInglesMKSCGSIngles

SF1.2251.2251.2251.2251.2251.225

F1225 kg/m31.225 gr/cm376.44 lb/ft3124.872579 UTM/m30.00124873 grf*s/cm42.37391304 slug/ft3

F12017.25N/m31201.725 Dina/cm32461.368 poundal/ft31225kgf/m31.225grf/cm376.44lbf/m3

VF0.00081633 m3/kg0.81632653 cm3/gr0.01308216 ft3/lb0.00081633 m3/kgf0.81632653 cm3/grf0.01308216 ft3/lbf

ACEITE PARA MOTORABSOLUTOTECNICO

MKSCGSInglesMKSCGSIngles

SF0.8750.8750.8750.8750.8750.875

F875 kg/m30.875 gr/cm354.6 lb/ft389.1946993 UTM/m30.00089195 grf*s/cm41.69565217 slug/ft3

F8583.75 N/m3858.375 Dina/cm31758.12 poundal/ft3875 kgf/m30.875 grf/cm354.6 lbf/ft3

VF0.00114286 m3/kg1.14285714 cm3/gr0.01831502 ft3/lb0.00114286 m3/kgf1.14285714 cm3/grf0.01831502 ft3/lbf

ACEITE PARA TRANSMISION.ABSOLUTOTECNICO

MKSCGSInglesMKSCGSIngles

SF0.850.850.850.850.850.85

F8500.8553.0486.64627930.000866461.64720497

F8338.5833.851707.8888500.8553.04

VF0.001176471.176470590.01885370.001176471.176470590.0188537

CONCLUSIONES.La conclusin de esta practica es que el peso especifico de cada fluido que medimos se uso el barmetro para saber la cantidad del peso especifico como la del agua, glicerina, aceite para motor y aceite para transmisin y saber la densidad, peso especifico y volumen especifico en las unidades MKS, CGS y ingles en el sistema ABSOLUTO y TECNICO.BIBLIOGRAFIA.http://es.wikipedia.org/wiki/Barmetro

PRACTICA #2VISCOSIDAD ABSOLUTA Y CINEMATICA DE LOS FLUIDOSOBJETIVO:Determinar el valor de la viscosidad absoluta y cinemtica de los fluidos utilizados en la practica #1 con la ayuda del viscometro de cada de esfera y las formulas correspondientes.EQUIPO A UTILIZARViscometro de cada de esferaCronometro HidrmetroDATOS

acero= 7850 kg/ m3GLICERINA =1225 kg/m3ACEITE DE MOTOR =875 kg/m3ACEITE DE TRANSMISION =850 kg/m3DESARROLLO1. Llene los tres viscometros con los lquidos a probar hasta un nivel. Los lquidos a probar son los mismos utilizados en la practica #1

Liquido 1: glicerinaLiquido 2: aceite para motor.Liquido 3: aceite para transmisin.

2. Tener la medida de las esferas.Dimetro de esfera 1: 1.58 mm.Dimetro de esfera 2: 3.16 mm.Dimetro de esfera3: 3.17 mm.

3. Se dejaran caer una por una las esferas, una de cada dimetro en cada fluido y se medir el tiempo que se tardan en recorrer una distancia L a travs del fluido tomando como referencia las marcas en el Viscmetro que estn dadas en milmetros y representan las distancias desde 0 hasta 150 mm.

4. Del los tiempos que obtuvimos de cada una de las esferas calcularemos el tiempo promedio, de lo cual tomamos uno de cada esfera se sumaran y se dividan para obtener el tiempo promedio, as mismo podremos calcular la velocidad promedio.

5. Con la Vel de cada dimetro de esfera se calculara una Viscosidad Absoluta resultando 2 valores se determinara una Viscosidad Absoluta PromedioRESULTADOSFLUIDO 1: GLICERINA =1225 kg/m3dimetro de la esferalongitud de cada (mm)t Tiempo de lecturatprom Tiempo promediovel velocidad (L/Tprom) Viscosidad absolutav Viscosidad cinemticaviscosidad absoluta promedioviscosidad cinemtica promedio

1.561501.621.0450.14350.244921.9X10-40.6313395.1X10-4

3.180.471.0177588.3X10-4

FLUIDO 2: ACEITE DE MOTOR =875 kg/m3

dimetro de la esfera longitud de cada (mm)t Tiempo de lecturatprom Tiempo promediovel velocidad (L/Tprom) Viscosidad absolutav Viscosidad cinemticaviscosidad absoluta promedioviscosidad cinemtica promedio

1.561503.952.2350.067110.551396.3X10-41.42121.62X10-3

3.180.522.29122.6185X10-3

FLUIDO 3: ACEITE DE TRANSMISION =850 kg/m3dimetro de la esferalongitud de cada (mm)t Tiempo de lecturatprom Tiempo promediovel velocidad (L/Tprom) Viscosidad absolutav Viscosidad cinemticaviscosidad absoluta promedioviscosidad cinemtica promedio

1.561500.910.850.176470.210442.47X10-40.54246.47X10-4

3.180.790.8744551.02X10-3

CONCLUSIONESEs muy distinta la velocidad de las esferas en los fluidos y su tiempo aunque en el aceite de transmisin es ms rpido y es mas difcil de ver ya que tiene menor gravedad especifica.

PRACTICA #3PRESION ESTATICAOBJETIVO.Observar el comportamiento y caractersticas de la presin esttica en un fluido, a travs de las siguientes demostraciones.Demostracin 1. Observar el comportamiento de un fluido en reposo demostrando que su superficie libre es horizontal.Demostracin 2. Observar el efecto del flujo en una superficie libre.Demostracin 3. Demostrar que la intensidad de la presin en un lquido depende nicamente de la profundidad a considerar.La variacin de la intensidad de la Presin con el Aparato de Pascal.Adems de la medicin de los niveles de un liquido.EQUIPO A UTILIZAR.Aparato de pascalPesa.CONCLUSCION.Los 4 tienen el mismo nivel por que es el mismo fluido, hay continuidad y es la misma altura. El 2 se fue mas rpido que el 3 ya que se debi a la presin que se ejerca en el bote o tanque principal, aparte tambin afectaba las conecciones que el 2 esta mas cerca que el 3 y el 1 no baja debido que no hay presin es decir que esta al vacio ya que nosotros lo tapamos con un dedo.EQUIPO A UTILIZAR.Vaso de 600mlMedidor de gancho

DATOSho=27mmh1=36mmh2=48.5mmh3=65.5mmh4=82.5mmH2 0=9810 N/m3DESARROLLO1. Llenaremos el vaso con 600ml de agua2. El gancho lo preparemos para que el gancho toque el agua y que su punta toque la superficie.3. Estaremos ajustando el gancho para seguir tomando mas medidas, nosotros estaremos ajustando el tornillo B, y el ajuste fino que es el A.4. Entonces tomaremos la medida y agregamos mas agua y ajustamos los tornillos mencionados en el paso 3.5. Se tomaran los datos y sern transformados a distintas unidades.RESULTADOS

h alturammP=h=H2 0 (hf-h0 )kg/m2lb/in2KpaBarmetros columna H2O

h027264.87 Pa273.8X10-22.64 X10-12.64X10-30.027

h13688.29 Pa91.2 X10-28.8 X10-28.829X10-40.036

h248.5210.915 Pa21.53.05 X10-22.1 X10-12.1X10-30.0485

h365.5377.685 Pa38.55.4 X10-23.77 X10-13.77X10-30.0655

h482.5544.455 Pa55.57.89 X10-25.4 X10-15.4X10-30.0825

1.

3.

4

5

CONCLUSIONESEste bueno nosotros con el gancho pudimos calcular la presin pero en distintas maneras es decir en distintas unidades ya que estas fueron calculadas partiendo de los datos principales y con la formula que se proporciono en la practica.

PRACTICA # 4APARATOS PARA MEDICION DE PRESIONOBJETIVO.Conocer el funcionamiento de diferentes equipos de medicin, con los que se cuenta en el laboratorio.EQUIPO A UTILIZAREl tubo en UEl piezmetroMedidor de tubo simpleMicromanometroDATOSX=2 in de HgX=3 in de HgX=5 in de HgX=9 in de HgDESARROLLO1. Usamos el manmetro tipo U lo encendimos dejamos que las presiones estuvieran en equilibrio.2. Despus aumentamos la presin y vimos que en un lado disminua a causa de la presin y en otra suba a causa de la presin.3. Tomamos la distancia que haba del fluido de mercurio (Hg) de su punto mximo a su punto mnimo en pulgadas de mercurio.4. Nosotros tenamos que hacer conversiones de unidades a las que correspondientes por el maestro.

CALCULOSin xkg/cm2lb/in2Kpabar hM-N m columna de H2O

2 in Hg0.06900.98236.7776.7E-020.69

3 in Hg0.10361.473510.1661.036

5 in Hg0.17272.45516.9431.72

9 in Hg4.4230.4983X10-13.108

CONCLUSIONES.Bueno nosotros al ver repasado esto hemos visto los distintos manmetros que se usan en nuestra vida cotidiana sobre todo en fabricas ya que se usan muy seguido sobre todo cuando estn trabajando con fluidos o gases en recipientes cerrados o abiertos. Y por medio de esto pudimos hacer clculos con distintas unidades.

PRACTICA #5CALIBRACION DE UN MEDIDOR DE PRESION TIPO BOURDONOBJETIVOCalibrar un medidor de presin tipo bourdon usando el calibrador de peso muerto.EQUIPO A UTILIZARCalibrador de presin de pesos muertosVaso de 600mmDATOSM=0.5kg P=20kpaM=1kg P=40kpaM=1.5kg P=60kpaM=2kg P=80kpaM=2.5kg P=100kparea= 2.45X10-4 m2DESARROLLO DE LA PRCTICA1. Se llena el calibrador de presin de pesos muertos con agua para calibrar.2. Bueno ya despus de que este lleno de agua se insertara el pistn.3. Se abrir una vlvula para sacar el aire que queda en ese sistema, cuando ya no tenga aire cirrelo.4. Bueno inserte el pistn y con ese peso registre la presin.5. Despus del primer registro se le aumentara el peso al pistn para seguir registrando mas presiones con distintas masas.

CALCULOSsalida del calibrador de peso muertolectura del medidor conlectura del medidor con

el incremento de cargael decremento de carga

masa aplicada Kg.kN/m2bar M de aguabar M de aguabar N/m2

0.5200.22.0380.22.0380.22.038

1400.44.070.44.070.44.07

1.5600.66.1160.66.1160.66.116

2800.88.1540.88.1540.88.154

2.5100110.193110.193110.193

CONCLUSIONESEn esta prctica vimos que las masas equivale lo mismo en el peso cuando se van agregando las masas y cuando se les quitan las masas sigue equivaliendo igual en los pesos.Y esto por que el pistn ase esto es por la viscosidad que existe con el lquido y la friccin del material y por eso no cambia con o sin masa.

PRACTICA #7EQUILIBRIO RELATIVOOBJETIVOObserve el comportamiento de los lquidos cuando el recipiente que los contiene se acelera alrededor de un eje central, y comprobar que la superficie libre no es horizontal, sino un paraboloide en revolucin y comparar los valores tericos con los prcticos obtenidos.EQUIPO A UTILIZARBanco de pruebas de controlVelocidad marcadaABB (modelo ACS200)TacmetroEscala 30cm.DATOSN1=87RPM HR=2CMN2=118RPM HR=4CMN3=135RPM HR=6CMN4=174RPM HR=10CMN5=207RPM HR=13CMN6=248RPM HR=15CMDESARROLLO DE LA PRCTICA1. En esta prctica llenamos el recipiente con agua, aclarando de que no sea lleno sino como la mitad.2. Este debe ser montado en el banco de pruebas ABB y se le agregara un colorante, y se enciende el controlador de velocidad.3. En el agua se formara una parbola pero esperaremos a que se estabilice o se equilibre.4. Tomaremos como datos las revoluciones por minuto y la altura mxima real.5. De estos datos calcularemos la velocidad angular y altura mxima terica.

CALCULOSrmax.(cm.)N (rpm)w (rad/seg)hmax. T (cm.)hmax. R (cm.)

7.5879.1112.3802

7.511812.3574.3784

7.513514.1375.7306

7.517418.2219.51910

7.520721.67713.47213

7.524825.97119.33715

CONCLUSIONESBueno en esta practica que la parbola que se hacia en ese recipiente tenia una altura al empezar a girar, nosotros sacamos datos reales, es decir, la altura real fue aproximadamente a la altura terica y estos datos fueron aproximados o iguales.

PRACTICA # 8DEMOSTRACION DEL TEOREMA DE BERNOULLIOBJETIVODemostrar la relacin que existe entre la carga de presin, velocidad y posicin al estar circulando un fluido a travs de un conducto de seccin variable.EQUIPO A UTILIZARBanco de pruebas hidrodinmico (ver anexo)Aparato de la demostracin del teorema de BernoulliDATOSP / =31.7P / =29P / =28.5P / =25P / =17.8P / =11X=8.5X=11X=13.5X=16X=18.5X=21

DESARROLLO DE LA PRCTICA1. Llenamos los tanques con fluido hasta cierta altura ya que esperaremos que los tubos del centro llegue hasta una cierta altura comprobado con la ecuacin de bernoulli.2. Regularemos el nivel de entrada ya que ser este el gasto que entra ser igual al gasto que sale de tal manera que la presin ser distinto en cada garganta ya que en cada una ser la mas baja posible debido a la presin.3. Relazaremos distintas lecturas a cada uno dependiendo que esta a cada un nivel.CALCULOS

KXP / H = K - P / ln xln h

35.68.531.73.92.141.36

35.611296.62.401.89

35.613.528.57.12.601.96

35.6162510.62.772.36

35.618.517.817.82.922.88

35.6211124.63.043.20

CONCLUSIONESEn esta prctica demostramos el teorema de bernoulli y el tubo donde estaba conectado de cilindro a cilindro y entre mas dimetro del tubo hay mayor presin y menor velocidad y en la parte donde hay menos dimetro ah hay menor presin y mayor velocidad.

PRACTICA #9GASTO A TRAVES DE UN ORIFICIOOBJETIVODetermine prcticamente el gasto y la forma de la descarga a travs de un orificio con diferentes cargas.EQUIPO A UTILIZARBanco de pruebas hidrodinmicoTanque con orificioCronometro y escalaBoquilla con orificios de 5 mm, 8 mm de dimetro.DATOSH=47cmH=38.4cmH=30cmH=20cmX=30cmX=25cmX=20cm X=15 cmY=11cmY=10.2cmY=9cmY=8.1cmV= 2 ltsT=95sT=15.41sT=18.66sT=27.14sDESARROLLO DE LA PRCTICA1. Coloque el orificio de 5mm. en el lado de la base del tanque y cierre con el tapn ciego al agujero de la base. Cierre la vlvula de control del tablero del frente y arranque la bomba 2. Regule el gasto, por medio de la vlvula de control para mantener el nivel a su mxima altura debe asegurarse que el nivel no este sujeto a oscilaciones.3. Cuando el nivel se mantenga estable mida el nivel del agua en el tanque tomando como referencia el centro del orificio y el tiempo requerido para llenar un volumen (5 lts.)4. Coloque las agujas del medidor de perfil siguiendo el chorro de descarga y sujtelas.5. Mida la distancia horizontal desde el orificio hasta la aguja mas baja entonces mida la distancia vertical desde el centro del orificio hasta la punta de la misma aguja. Estas son las coordenadas horizontal y vertical de la punta de la aguja relativa al orificio. Anote las lecturas.6. Repita las observaciones para diferentes niveles espaciados uniformemente.7. Al terminar la prueba cierre la vlvula de alimentacin y pare la bomba.8. Cambie el orificio de 5 mm. de dimetro por el de 8 mm. y repita las observaciones.9. Pare la bomba y permita que el aparato drene al recipiente principal.

CALCULOSCmLtssegm/sm3/sm2

HXYVTVRVTQRQTCdCVCCACH

47307.52950.003163.042.11E-050.00015261.38E-010.001041.33E+026.67E-03

38.4256.7215.410.016222.741.30E-040.00013809.41E-010.005911.59E+028.00E-03

30205.5218.660.010722.431.07E-040.00012198.79E-010.004421.99E+021.00E-02

20154.6227.140.005531.987.37E-050.00009967.40E-010.002792.65E+021.33E-02

CONCLUSIONESEn esta practica vimos la conclusin que es entre mas altura este lleno el cilindro tiene mayor velocidad y alcanza una longitud muy larga en el eje de la x y y y los 5mm. de dimetro de orificio agarra una mayor velocidad del fluido.

PRACTICA #10TIEMPO TEORICO DE VACIADOOBJETIVOComprobar prcticamente el tiempo de vaciado a partir de una carga inicial dada.EQUIPO A UTILIZARBanco de pruebas hidrodinmicoTanque con orificioDescripcin del aparato: lo describi de la prctica #9Cronometro DATOSD1=5mmD2=8mmH=40cmH=30cmH=20cmTr=87sTr=72sTr=56sTr=39sTr=31sTr=25s

DESARROLLO DE LA PRCTICA1. Coloque el orificio de 5 mm. en la base del tanque y la escala en la posicin inferior.2. Cierre la vlvula de control en el tablero y arranque la bomba.3. Regule el gasto por medio de la vlvula de control para dar su mximo.4. Cuando esto ha sido efectuado, detenga el flujo parando la bomba y cerrando rpidamente la vlvula para evitar que el agua regrese al tanque principal. Simultneamente ponga a funcionar el cronometro y mida el tiempo necesario para que el tanque se vaci completamente a travs del orificio.5. Apunte el tiempo y el nivel inicial del agua en la hoja de pruebas.6. Repita las observaciones para niveles menores esparcidos igualmente desde nivel mximo cero.7. Cierre la vlvula de control y pare la bomba.8. Cambie el orificio por el de 8 mm. de dimetro y repita las observaciones para los mismos niveles.9. Pare la bomba y deje que el aparato drene completamente al recipiente principal.CALCULOSmmcmseg

DHtttr

5409.25E+0187

5308.01E+0172

5206.54E+0156

8403.62E+0139

8303.13E+0131

8202.56E+0125

CONCLUSIONESEn esta practica sacamos la conclusiones que entre mas chico sea el dimetro del orificio tarda mas en salir el fluido por el orificio y entre mas grande sea el dimetro de orificio tarda poco en salir por la velocidad que lleva en cada orificio. El tiempo fue aproximado al tiempo real al terico ya que son las mismas unidades y mismos datos con los que se estn calculando.

PRACTICA #11GASTOS EN VENTURIMETROOBJETIVODetermine el gasto a travs de un venturimetro.EQUIPO A UTILIZARBanco de pruebas Aparato con el venturimetroCronometro DATOSD1=2cmD2=1cmV=2ltsLectura 1H1=44cmH2=31cmH3=42.5cmT=14.09sLectura 2H1=37cmH2=24cmH3=34cmT=16sLectura 3H1=25cmH2=16cmH3=23.5cmT=19.18sLectura 4H1=12cmH2=5cmH3=12cmT=16s

DESARROLLO DE LA PRCTICA1. Coloque el aparato en la superficie del trabajo, conecte la manguera de abastecimiento a la entrada y abra la vlvula de salida completamente.2. Cierre la vlvula principal del tablero y arranque la bomba.3. Cierre la vlvula de salida alrededor de 3 vueltas desde la posicin completamente abierta.4. Regule el gasto para producir la mxima diferencia posible en los piezmetros 2 y 3.5. Tenga cuidado de evitar un gasto tal que el nivel del piezmetro suba hasta la cmara de presin.6. Permita un gasto estable a travs del circuito completo. Mida el gasto, el nivel de cada tubo piezometrico.7. Regule cuidadosamente el gasto as que la diferencia entre la presin en la entrada y la presin en la garganta se reduzca alrededor de diez pasos uniformes. Observe el gasto y todas las presiones para cada paso.8. Anote los datos en la hoja de pruebas.CALCULOSh1h2h3HTVQtQRCdLn HLn QR%RV

mmmmseg.ltsm3 /sm3 /s%m/s

0.440.310.4250.1314.0921.28-2.040-8.86688.461.64

0.370.240.340.131621.28-2.040-8.98776.921.64

0.250.160.2350.0919.1821.07

-2.408-9.17183.331.37

0.120.050.120.071620.95-2.659-8.987100.001.21

CONCLUSIONESEn esta practica sacamos el gasto del fluido que pasaba por el venturimetro con un dimetro 1 de 2 cm. y una garganta que tiene un dimetro de 1 cm. y h2 era el de menor distancia en el tubo de piezmetro ya que estaba en la garganta y tenia el dimetro de 1 cm. y vimos que el gasto terico y el real es casi igual.