Práctico Nº 3 Operaciones Unitarias

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PRINCIPIO DE BERNOULLI

PRINCIPIO DE BERNOULLI

UNIVERSIDAD MAYOR, REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA

NOMBRES: Daz Colque Diego T.S Gas natural Mendoza Sempertegui Alain Ing. Industrial Torrico Prez Jorge Ing. Petrleo y gas Zilveti Higueras Rinaldi Ing. IndustrialMATERIA: Lab. Mecnica de FluidosPRACTICA: 1DOCENTE: Ing. ArteagaFECHA: S-22-05-14

Sucre-Bolivia

Principio de Bernoulli1. IntroduccinAplicaciones Principio de Bernoulli ChimeneaLas Chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es ms constante y elevada a mayores alturas. Cuanto ms rpidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, ms baja es la presin y mayor es la diferencia de presin entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustin se extraen mejor.TuberaLa ecuacin de Bernoulli y la ecuacin de continuidad tambin nos dicen que si reducimos el rea transversal de una tubera para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducir la presin.Sustentacin de avionesEl efecto Bernoulli es tambin en parte el origen de la sustentacin de los aviones. Gracias a la forma y orientacin de los perfiles aerodinmicos, el ala es curva en su cara superior y esta angulada respecto a las lneas de corriente incidentes. Por ello, las lneas de corriente arriba del ala estn mas juntas que abajo, por lo que la velocidad del aire es mayor y la presin es menor arriba del ala; al ser mayor la presin abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentacin.Carburador de automvilEn un carburador de automvil, la presin del aire que pasa a travs del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presin, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.Flujo de fluido desde un tanqueLa tasa de flujo est dada por la ecuacin de Bernoulli2. Fundamento terico

El principio de Bernoulli, tambin denominado ecuacin de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido movindose a lo largo de una lnea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinmica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la energa que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energa de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:1.- Cintico: es la energa debida a la velocidad que posea el fluido.2.- Potencial gravitacional: es la energa debido a la altitud que un fluido posea.3.- Energa de flujo: es la energa que un fluido contiene debido a la presin que posee.La siguiente ecuacin conocida como "Ecuacin de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos trminos.

donde: v = velocidad del fluido en la seccin considerada. g = aceleracin gravitatoria y = altura geomtrica en la direccin de la gravedad P = presin a lo largo de la lnea de corriente = densidad del fluido Para aplicar la ecuacin se deben realizar los siguientes supuestos: Viscosidad (friccin interna) = 0 Es decir, se considera que la lnea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido. Caudal constante Fluido incompresible - es constante La ecuacin se aplica a lo largo de una lnea de corriente Aunque el nombre de la ecuacin se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por Leonhard Euler.3. Objetivos3.1. Objetivo GeneralCon la prctica realizada se pretende verificar si el Principio de Bernoulli se cumple experimentalmente3.2. Objetivos Especficos Haciendo uso de un venturmetro y un piezmetro determinar las alturas estticas y dinmicas, para poder calcular la velocidad medida. Calcular el caudal, clculo que se puede realizar de dos maneras; Leyendo directamente del medidor de caudales Tomar un determinado volumen de agua y medir el tiempo Calcular el rea en los cuatro puntos de medicin. Con el caudal tomado y las reas calcular la velocidad Comparar la velocidad calculada con la velocidad medida y sacar conclusiones4. Descripcin de la PrcticaPara realizar esta prctica primero se puso en funcionamiento la bomba que provee agua al sistema, luego se abri lentamente las vlvulas para dar paso al agua y as poder desalojar el aire que se encontraba en las mangueras, una vez realizada esta operacin se puso todo el equipo en completo funcionamiento y se regul el caudal. A continuacin se procedi a tomar datos de alturas, caudales, tiempos y volmenes de fluido, con los cuales se realizarn los clculos y poder sacar resultados. 5. Material y equipo a utilizar Tubo de Venturi de pared transparente. Multimanmetro de ocho tubos. Flexmetro Piezmetro Agua Medidor tipo turbina6. Esquema de la practica

7. Tabulacin Datos

CorridaLm1mmLm2mmLm3mmLm4mmLM1cmLM2cmLM3cmLM4cm

126125525625835.235.134.834.7

216015314915224.1242423.9

38070697016.316.21615.8

42217141610.610.710.610.5

Kmcm26.6

KMcm19.3

Pto1234

h(cm)2.41.51.32.1

b(cm)2.62.62.62.6

t 1t 2t 3t 4

6.396.527.17.2

6.436.576.97.2

6.346.576.87.2

6.346.576.97.2

Promedios seg6.386.566.927.2

8. Tabulacin de resultados

Corrida

(cm)(cm)(cm)(cm)

1

1.82.31.91.6

2

0.81.41.81.4

3

11.91.81.5

4

1.11.71.91.6

Corrida

1

59.427367.175961.055756.0286

2

39.618252.409959.427352.4099

3

44.294561.055759.427354.2494

4

46.456457.752961.055756.0286

Corrida

1

25.112240.179546.360928.6996

2

24.423139.076945.088727.9121

3

23.1253742.692326.4286

4

22.259635.615441.094725.4396

N

Caudal rea

1

156.76.24

2

152.43.9

3

144.33.38

4

138.95.46

Corrida

%

1

2

62.216134.119931.800987.7677

3

91.543865.015439.1991105.2678

4

108.702862.157148.5732120.2417

Grficos:h din1hest1htotal1

11,852,754,5

22,352,154,4

31,952,254,1

41,652,454

hdin2

10,842,643,4

21,441,943,3

31,841,543,3

41,441,843,2

hdin3

1134,635,6

21,933,635,5

31,833,535,3

41,533,635,1

hdin4

11,128,829,9

21,728,330

31,92829,9

41,628,229,8

9. Conclusiones:

Flores Villca Aneley Beatriz La prctica realizada sobre la ecuacin de Bernoully se observa que la variacin de la energa que establece que el trabajo efectuado por la fuerza resultante que acta sobre el sistema es igual al cambio de la energa cintica y potencial del sistema. Tambin se observa que donde la velocidad de un fluido es alta, la presin es baja y donde la velocidad es baja, la presin es alta. Con el equipo de tubo de Venturi quedo demostrada que la ecuacin de Bernoulli puede ser visto como otra forma de la ley de la conservacin de la energa, es decir, en una lnea de corriente cada tipo de energa puede subir o disminuir en virtud de la disminucin o el aumento de las otras. Los caudales que se midieron a partir del medidor tipo turbina cumpli con los requisito de que el Q1 Q2 Q3 Q4 a causa de que el caudal es inversamente proporcional al tiempo En cuanto a los errores altos obtenidos fue a causa de la mala medicin de alturas de los tubos y tal vez por el caudal del flujo, la presin del ambiente, porque las velocidades calculadas dependen de estos factores que indican el dicho porcentaje de error. Segn las grficas las lneas son rectas lo que indica que no hubo muchas perdidas

Sandoval Gumiel Jhanin Valeria: Logramos cumplir el objetivo de prctica, de esta manera se pudo estudiar y comprender el principio de Bernoully experimentalmente. Las alturas dinmicas calculadas pueden han influido en los resultados altos de las velocidades tericas calculadas ya que pudieron haberse tomado datos errneos de Lm, LM. Km, KM Notamos que los caudales calculados Q1>Q2>Q3>Q4 por eso decimos que los tiempos tomados fueron los correctos ya que la secuencia se cumplio. Observamos que las velocidades experimentales calculadas son notablemente menores a las velocidades tericas experimentales esto causo que el error calculado sea bastante alto lo cual se debe a errores manuales al momento de realizar la prctica. Al calcular las alturas totales y reflejndolas en la grfica notamos que la lnea que se genera no es completamente recta esto se debe lograr tericamente pero en laboratorio se generan las llamadas perdidas que causan los errores.

Subieta Rivero Adriana Jhoselyn:De la prctica realizada se pudo llegar a las siguientes conclusiones: Se puede verificar que el comportamiento del fluido en cuanto a energa se aproxima al comportamiento que predice el Principio de Bernoully La desviacin que se presenta de los resultados respecto de los esperados, se puede deber a que en la realizacin de la prctica fue bastante complicado leer las alturas totales, ya que el nivel de agua en el piezmetro presentaba oscilacin continua, esto debido a que la potencia de la bomba no era la adecuada para el tamao del equipo que se estaba manejando. Se pudo verificar tambin que cuando la seccin del venturmetro es mayor, la velocidad del fluido en esa seccin es menor; y cuando la seccin que atraviesa el fluido es menor, la velocidad por ese punto es mayor. Los porcentajes de error que obtuvimos fueron muy elevados pueden ser debido a dos causas la primera puede ser daos propios de los instrumentos lo cual es aceptable que nos d un error del 10% como mximo, y segundo los errores personales lo cual sera el mal uso del venturmetro. El error ms alto que tenemos es de del 137%, lo que podemos concluir que este error es debido, a que tenamos un bolsn de aire en el Tubo de Venturi, que no notamos su presencia, lo cual afecto en las lecturas de las alturas. Se pudo comprobar que al realizar el clculo del caudal Q1>Q2>Q3>Q4 con esto se puso comprobar que el caudal que se miedio esta bien ya que debera cumplir esto.

Vega Navarro Maritza Isabel Se logr aplicar la ecuacin de Bernoully de forma adecuada Mediante los resultados y en las grficas se puede observar que a medida que se disminua el caudal, la energa cintica tambin disminuye. Tambin se pudo observar que a menor rea transversal del Venturi, la energa dinmica es mayor y la energa esttica es menor. A causa de este fenmeno se obtiene una energa total casi constante. Se obtuvo porcentajes de error considerables principalmente debidos al clculo del caudal, especficamente en la lectura de los tiempos y de volumen en el medidor de caudal. Tambin es posible que los errores se deban a prdidas de energa a causa de la friccin y defectos en los accesorios, a los cuales debera hacerse el mantenimiento respectivo. En alguna futura realizacin de la prctica se debe tener especial cuidado en las lecturas correspondientes al clculo del caudal. Tambin se debe cuidar que no existan burbujas en las mangueras al momento de la medicin ya que provocaran errores en las lecturas

10. Bibliografa

Mario E. [email protected]://www.humano.ya.com/[email protected]* Cochabamba. Bolivia

Principio de Bernoulli - Wikipedia, la enciclopedia libre

Anexos

ClculosCaudal

reas

Corrida 1

USFXPgina 11