Laboratorio N° 3 Medición De Caudales

Integrantes: Roberto Villagrán A

Felipe Rodríguez

Asignatura: Mecánica De los fluidos.

INTRODUCCION

El presente informe trata de como poder medir el caudal de un determinado fluido. Este laboratorio consistió, que teniendo como herramientas un recipiente y un fluido que discurría constantemente a través de una manguera conectada al caño, y en un determinado tiempo, era posible medir el caudal del fluido.

En este informe se exponen tablas de los datos recogidos por cada uno de los integrantes del grupo en el laboratorio, con los cálculos extraídos de fórmulas teóricas, con las que se proponen averiguar distintos conceptos que son fundamentales para la interpretación de resultados obtenidos en esta práctica experimental.

A lo largo de este informe queremos analizar si en algunos momentos hubo errores en la medición de los tiempos y así analizar las causas de estos errores, y entender que siempre hay un margen de incertidumbre el cual no se puede hacer simplemente a un lado; sino que este puede afectar importantemente nuestro trabajo

Marco Teórico

CAUDAL

En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

También el caudal se define como la velocidad media de las partículas multiplicada por el área transversal del tubo de la corriente.

Para la medición de caudal, en general existen dos áreas de interés:

Flujos Compresibles: cuya densidad no puede considerarse constante, dentro de este grupo están los flujos de fluidos compresibles tales como el vapor (con título próximo a “1”) o el aire.

Flujos Incompresibles: cuya densidad puede considerarse constante (la mayoría de los líquidos). En este último grupo también es necesario observar la subdivisión en dos grandes áreas de interés:

-Flujos a superficie libre: donde la superficie del fluido está a la presión atmosférica, y el flujo se produce por diferencias de altura, este es el caso de canales, drenajes, acequias y ríos.

-Flujo en tuberías: donde el fluido ocupa toda la sección de la estructura que lo contiene, a una presión distinta a la atmosférica y el flujo se produce por diferencias de presión, como en tuberías o ductos de refrigeración.

Tubo Venturi

Placa orificio o diafragma

Datos Registrados Conceptos

Diámetro Cañería:=28 mm Vt: Velocidad Teórico

Dgarganta:=14mm QT: Caudal teórico

DOrificio:=14mm Qr: Caudal Real

V:=1.142x10^-4[m/seg^2] Cv: Coef. Velocidad

ƪ:=1000(kg/m^3) Cq: Coef. Caudal

Área 1:=0.0006157 Reynolds

Área 2:=0.0001539

Largo del estanque 625 (mm)

Ancho del estanque 340 (mm)

Venturi

Medición P1 P2 H t Vol.1 0.553 0.034 0.050 30.820 0.01062 0.487 0.127 0.030 22.4560 0.00633 0.442 0.173 0.030 28.77 0.00634 0.380 0.281 0.030 45.19 0.00635 0.345 0.330 0.030 133.99 0.0063

Cálculos

Vt Qt Qr cv cq re0.023 3.53E-6 0.00034 96.05 99.20 5410.019 2.92E-6 0.00028 95.75 98.89 4460.016 2.46E-6 0.00022 89.34 92.27 3500.010 1.53E-6 0.00014 90.96 93.94 2230.004 6.15E-7 0.00004 64.97 67.10 63.7

Gráficos

0 100 200 300 400 500 6000

20

40

60

80

100

120

67.1

93.94 92.2798.89 99.2

Coef. Caudal vs Reynolds

Reynolds

CQ

0 100 200 300 400 500 6000

20

40

60

80

100

120

64.97

90.96 89.3495.75 96.05

Coef. de velocidad vs Reynolds

Reynolds

CV

Placa De aforo

Medición P1 P2 H t Vol.1 0.550 0.004 0.030 30.820 0.00632 0.457 0.150 0.030 22.450 0.00633 0.450 0.235 0.030 28.77 0.00634 0.358 0.310 0.030 45.19 0.00635 0.340 0.335 0.020 133.99 0.0042

Cálculos

Vt Qt Qr Cv Cq re0.034 5.23e-6 0.00020 38.22 39.47 3180.025 3.84e-6 0.00028 72.77 75.16 4460.021 3.23e-6 0.00022 68.07 70.30 3500.010 1.53e-6 0.00014 9.097 9.39 2230.003 4.61e-6 0.00003 64.97 67.10 47.8

Gráficos

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

1020304050607080

67.1

9.39

70.375.16

39.47

Coef. caudal vs reynolds

Reynolds

CQ

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

1020304050607080

64.97

9.097

68.0772.77

38.22

Coef. Velocidad vs reynolds

Reynolds

CV

Conclusión

Bueno lo que se puede decir de esta experiencia es que para la medición de caudal en dos sistemas distintos hay uno que mide con mayor exactitud que otro este es el caso del tubo Venturi superior a placa orificio.

Si observamos los gráficos en el tubo de Venturi no hay perdidas de presión grandes se mantiene constante cuando cae su presión se produce un aumento de la velocidad. Reynolds es directamente proporcional a los coeficiente tanto de velocidad como de caudal cuando aumenta Reynolds (viscosidad, velocidad) aumentan estos coeficientes

En el caso de placa orificio según se ve el grafico sus resultados muy dispersos esto es debido que a veces pierde mucha presión debido a los remolinos que se forman por eso la relación de Reynolds con los coeficientes no es algo permanente ni constante es por esto que no tiene una exactitud en sus mediciones