UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

EAP. INGENIERÍA CIVIL

CURSO:

MECANICA DE FLUIDOS (LABORATORIO)

EXAMEN PRÁCTICO:

“MEDIDAS DE CAUDAL MEDIANTE EL TUBO DE PITOT”

PRESENTADO POR:

SANCHEZ QUISPE, Cristobal

PARICAHUA SANCHEZ, René

QUISPE CHAHUARA, Gilbert

YUCRA VERA, Jhon

CICLO: V

DOCENTE:

ING. SOTO SALCEDO, Jaime Leandro.

Villa chullunquiani, 31 de Setiembre del 2014

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1. INTRODUCCION

En el presente informe de práctica de laboratorio se trata de estudios de medidas de

caudal, mediante el tubo de pitot.

El tubo de Pitot se utiliza para calcular la presión total, también denominada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y de la presión dinámica).

Lo inventó el ingeniero francés Henri Pitot en 1732. Lo modificó Henry Darcy, en 1858. Se utiliza mucho para medir la velocidad del viento en aparatos aéreos y para cuantificar las velocidades de aire y gases en aplicaciones industriales.

Mide la velocidad en un punto dado de la corriente de flujo, no la media de la velocidad del viento.

Aquí se clasifica y se describe el dispositivo de tubo de pitot que es utilizado para la medida de caudales que circula por una conducción, que en realidad se basa en la medida de velocidades por las que el fluido circula por una conducción. En este instrumento, el caudal se calcula de forma indirecta mediante el cálculo directo de la diferencia de presión que se produce en el mismo.

Como también pueden existir o Existen instrumentos que miden la velocidad local en un punto de la conducción, y equipos que miden la velocidad media a su paso por una sección.

Tubo de Pitot, Se trata de un dispositivo sumamente simple para medir la presión cinética. Consta, (Figura 2.1.a), básicamente de dos sondas de presión, una toma cuya superficie se coloca perpendicular a la dirección de la corriente (justo en el punto donde se desea conocer la velocidad).

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INDICE

1. INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………..02

2. OBJETIVOS………………………………………………………………………………………………………………04

3. MARCO TEORICO…………………………………………………………………………………………….…..…04

4. MATERIALES UTILIZADOS………………………………………………………………………………..……..07

5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS……………………………………………………………………..……....…..07

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO………………………………………………..……..….……………07

7. PRESENTACION DE DATOS Y MEMORIA DE CALCULO…………………………..….…………..08

8. ANALISIS E INTERPETACION DE RESULTADOS……………….………………………..…………..10

9. CONCLUSIONES……………………………………………………………………………..……..……..……..11

10. RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………………………11

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2. OBJETIVOS

Conocer teóricamente cuál es el funcionamiento de tubo de pitot y Verificar también la pérdida de carga en el instrumento S3 (Tubo de Pitot).

El objetivo de esta práctica es el manejo del dispositivo más comúnmente utilizado para medir el caudal o la velocidad de una corriente líquida, que es el tubo de Pitot.

Analizar e interpretar los resultados obtenidos en el presente practica.

3. MARCO TEORICO:

3.1.Principio hidráulico

El tubo Pitot es un instrumento destinado a la medición del caudal a través de la cuantificación de la velocidad del flujo utilizando la ecuación de continuidad que Se muestra a continuación

Q = A x V

Donde:Q= es el gasto del flujoA= es el área transversalV= es la velocidad del flujo

En consecuencia, es un medidor indirecto de caudal, y puede utilizarse tanto en conductos libres como a presión.En su extremo inferior, el tubo Pitot cuenta con dos pequeños orificios en forma de gancho que están orientados a 180 grados uno del otro, los cuales se colocan uno a favor del flujo y el otro en contra de él. Estos pequeños orificios cumplen la función de medir por un lado la carga de velocidad sumada a la carga de presión y por otro solamente la carga de presión del flujo en el tubo respectivamente, como se muestra en la siguiente figura.

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Figura 1. Detalle de orificios por los cuales entra el flujo directamente.

Después el tubo Pitot está conectado en su parte superior a un manómetro diferencial, el cual nos arroja directamente la lectura de la carga de velocidad.

Hv = V2/2gDonde:Hv= Carga de velocidadV= Velocidad del fluidoG= Constante de gravedad

3.1.1. componentes del tubo pitot

En particular el tubo Pitot Simplex consta principalmente de los elementos que se señalarán en la siguiente figura.

Existen instrumentos que miden la velocidad local en un punto de la conducción, y equipos que miden la velocidad media a su paso por una sección. A continuación se describen estos por separado, destacándose el tubo de Pitot como medidor de velocidades locales, y los diafragmas, venturímetros y rotámetros para el caso de medidores de velocidades medias.

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3.1.2. Velocidades locales

Tubo de Pitot Se trata de un dispositivo sumamente simple para medir la presión cinética. Consta, Figura 2.1.a), básicamente de dos sondas de presión, una toma cuya superficie se coloca perpendicular a la dirección de la corriente (justo en el punto donde se desea conocer la velocidad), y de otra toma de presión con superficie paralela a la dirección de la corriente. Con la primera toma se mide la presión de impacto, y con la segunda la presión estática, de forma que la diferencia entre ambas (medidas con un manómetro diferencial) es la presión cinética. En ésta se basa el cálculo de la velocidad local en el punto donde se colocó la sonda de la presión de impacto.

Figura 2. Medida de la velocidad local.

Para facilitar la exploración de velocidades en cada sección transversal de un sistema de flujo, se sustituye el dispositivo acabado de explicar por el que se esquematiza en la Figura 2.b.): las tomas de presión de impacto y estática se combinan en un simple instrumento que constituye realmente el tubo de Pitot propiamente dicho. Como la propia inserción del instrumento, según se indica en la figura, puede alterar la corriente de fluido dificultando la determinación correcta de la presión estática, se procura corregir tal inconveniente disponiendo varias tomas de presión estática en círculo, para medir así un valor medio. En la Figura 2.b.) Se indica una de las series de especificaciones recomendadas para este instrumento.

Suelen utilizarse tubos de Pitot para la medida de caudales de gas en grandes conducciones, como chimeneas de industrias pesadas. Un inconveniente del uso del tubo de Pitot en flujos gaseosos es la pequeña diferencia de presión que se genera.

El tubo de Pitot: Es quizá la forma más antigua de medir la presión diferencial y también conocer la velocidad de circulación de un fluido en una tubería. En la figura 3 se muestra, en su forma más sencilla, un pequeño tubo con la entrada orientada en

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contra del sentido de la corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energía cinética en energía de presión, lo que da lugar a un aumento de presión dentro del tubo de Pitot.

Fig. 3. Tubo Pitot en su forma más sencilla.

4. MATERIALES

Recurso hídrico (agua), proveniente del reservorio apoyado de la universidad.

5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS.

H38D/EA Accesorios del equipo a utilizar.

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO. Abrir las válvulas de admisión de la electrobomba (25) y encender la

electrobomba mediante el interruptor (I). Abrir la válvula de entrada (26) a los tubos y a las válvulas que se están

probando. Abrir las válvulas de descarga. Abrir completamente la válvula V5 (16) y cerciorarse de que estén

cerradas las otras válvulas V1, V2, V3, V4, V6. Regular el caudal Q a través de la válvula de presuarización (24) de

modo que se mida con el medidor de flujo (3) un caudal de unos 0.2 m3/h (valor mínimo detectable).

Conectar las tomas del manómetro de U (22) antes y después del tubo de Venturi (19) y cerrar delicadamente las válvulas de descarga.

Medir con el manómetro (22) la caída de presión ∆p relativa al tubo de Venturi (19) y anotar el valor en la hoja de trabajo N° 01.

Repetir la lectura para los valores de caudal crecientes cambiando de 0.1 m3/h aproximadamente el caudal mediante la válvula (24).

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Realizar por lo menos dos series de medidas para reducir el error experimental.

Cerrar la válvula V5 (16). Repetir los pasos desde el 3er ítem hasta el 10mo para el diafragma (18) y

el tubo de Pitot (20). Para el tubo de Pitot abrir la válvula V6 (17) en lugar de la V5 (16).

7. PRESENTACION DE DATOS Y MEMORIA DE CALCULO.

7.1. Metodología De Cálculo.

El cálculo para determinar las pérdidas en el instrumento S3 (Tubo de Pitot).

FÓRMULAS A EMPLEAR

Se empleará las siguientes fórmulas teniendo en cuenta las unidades de cada variable.

D = Diámetro máximo y mínimo del tubo (m) Q = Caudal (m3/s) ∆p = (Pa)

PITOT:

∆ p−teórico= 8Q2ɣΠ 2g D4 =

8000Q2

Π 2D 4

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8. ANALISIS Y INTERPRETACION DE RESULTADOS

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9. CONCLUSIONES

En el presente informe, se ha podido analizar

Se trata de un dispositivo sumamente simple para medir la presión cinética. Consta,

básicamente de dos sondas de presión, una toma cuya superficie se coloca perpendicular a la

dirección de la corriente (justo en el punto donde se desea conocer la velocidad), y de otra

toma

En conclusión a menor diámetro y cambio de sección es mayor pérdida de carga, y también se

podrá decir que a mayor caudal mayor pérdida de carga, y mayor diámetro de la tubería es

menor perdida de carga.

10. RECOMENDACIONES

1. El buen manipuleo de los instrumentos o sea los accesorios y la válvula de la bomba y los diferentes tubos presentes.

2. Muy importante es cumplir con las indicaciones del docente y seguir las indicaciones de la guía de práctica de laboratorio y para así obtener resultados óptimos.

3. Se recomienda ver la estabilidad del fluido o líquido H2O para tomar la lectura en los dos piezómetros y a diferentes caudales, y si no presente la estabilidad podríamos obtener datos erróneos y para evitar debemos ver siempre la estabilidad.

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ANEXO

EQUIPO H38D/EA

TUBO DE PITOT