UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Tiempo de Escurrimiento

INTEGRANTES:

CHERO OSORIO SHEYLA. 10070218 FLORES ATAUCUSI LUIS. 10070118 LARTIGA VENTOCILLA FERNANDO. 10070125 RIVERO DEXTRE MELISSA. 10070196

2013

La experiencia consiste en dejar drenar líquido a través de un orificio de salida al fondo de un tanque, instalando tubos en el orificio de salida; de distinto diámetro e igual longitud, o de diferente longitud y mismo diámetro.

Se contó con 3 tanques: una pequeña con base plana, otra pequeña con base cónica (ángulo de inclinación 60º) y otra grande de base cónica (ángulo de inclinación 45º); además de 6 tubos de vidrio.

Se calibró los tanques añadiendo cierta cantidad de agua y midiendo la altura que aumentaba por cantidad de agua añadida, hallando diámetro promedio.

Se colocaron los tubos en los orificios de salida de los tanques, estos se llenaron de líquido y se tomó el tiempo que demoró en escurrirse el líquido por los tubos.

Los tiempos de escurrimiento se calcularon por el método de Bird-Crosby y por el método Ocon-Tojo. Comparando los tiempos de escurrimiento obtenidos por ambos métodos con los tiempos obtenidos experimentalmente, se observó que hay mayor desviación de los tiempos calculados por el método de Bird-Crosby.

Es el tiempo que demora en drenar un líquido de densidad y viscosidad constantes (Newtoniano e incompresible, en condiciones isotérmicas) contenido en un tanque cilíndrico vertical, mediante un tubo conectado a su fondo. El tiempo de escurrimiento de un volumen determinado del líquido está relacionado con el nivel del tanque cilíndrico; a medida que el nivel del líquido en el tanque descienda, la velocidad de salida del líquido disminuirá.

Se pretende desatorar un tanque cilíndrico vertical mediante un tubo, también vertical, conectado en el fondo del mismo. El líquido que contiene es de densidad y viscosidad constantes (es decir newtoniano e incomprensible, en condiciones isotérmicas). Un estudio realizado casi en estado de régimen laminar, con las suposiciones de que se puede despreciar la pérdida de energía en la entrada del tubo, y la energía cinética del líquido que abandona el tanque, permiten vincular con facilidad al tiempo de escurrimiento con las dimensiones del sistema y las propiedades del líquido.

MÉTODO DE OCON – TOJO

MÉTODO DE BIRD - CROSBY

1. Tomar las medidas al equipo: altura de los tanques, longitud, diámetro de los tubos de vidrio, usando la cinta métrica y el vernier.

2. Calibrar los tanques tapando los orificios y llenándolos de agua hasta un nivel de referencia cero en la escala milimetrada del medidor de nivel, luego verter volúmenes medidos de agua y observar el aumento de nivel. Anotar los datos para volumen y altura.

3. Enumerar los tubos e insertarlos en el tapón de jebe para poder anexarlos al tanque, luego proceder a llenar el tanque hasta una altura medible, tapando la salida. Destapar y tomar el tiempo de descenso de nivel para cada 2 cm en la escala milimetrada hasta el valor de cero.

4. Hacer los pasos anteriores para los tres tanques (base cónica pequeño, base plana, base cónica grande), y para los tubos de vidrio.

1. El tiempo de escurrimiento depende de la base del tanque, ya que este será menor en un tanque donde el fluido no experimente una contracción brusca (caso: tanque base plana) sino una contracción gradual (caso: tanque base cónica) para que las pérdidas por fricción sean menores.

2. El tiempo de descarga no se ve muy afectado para tubos de igual diámetro y diferente longitud, ya que el caudal que atraviesa los tubos es el mismo.

3. El efecto de las pérdidas debido a la contracción, consideradas en el modelo matemático de Ocón-Tojo,hacen que éste, en nuestra experiencia, describa con mejor aproximación el proceso de descarga de los tanques, independientemente de su forma geométrica y del tubo de descarga que lleve acoplado.

1. Colocar el tanque en forma vertical para mantener las condiciones establecidas en el balance, ya que cualquier ángulo de inclinación afecta el tiempo de escurrimiento, así también para el tubo de descarga.

2. Realizar como mínimo, 2 corridas para cada sistema acoplado . Con el objetivo de descubrir algún error cometido en la toma de datos (tiempo de escurrimiento).

3. A su vez, realizar corridas para cada tanque pero variando la altura inicial. Se recomiendan alturas iniciales (visibles en el medidor de nivel) de y , tomando datos cada . Esto con la finalidad de verificar la validez de la suposición del estado estacionario.