Laboratorio de Mecánica de fluidos

1. CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE INGENIERÍA CIVIL
MECÁNICA DE FLUIDOS
LABORATORIO 1
TEMA: FUNDAMENTOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS
DOCENTE : Maryelvi Jimenez De Zambrano
Ruben Dario Jesus Rodriguez Perez
CURSO : Mecánica de fluidos
SECCIÓN : CX-63
CÓDIGO : CI565
CICLO : 2023-1
INTEGRANTES :
NOMBRES Y APELLIDOS CÓDIGO
Hugo Enrique Guevara Villar u202219494
Bridson Everly Condori Cusihuaman U20201C051
2023
1

2. Índice
Introducción........................................................................................................................... 3
Objetivos.................................................................................................................................3
Marco teórico..........................................................................................................................3
Instrumentos y componentes............................................................................................... 3
Procedimiento........................................................................................................................ 3
Cálculos y gráficos................................................................................................................ 3
Cálculos preliminares......................................................................................................3
Cálculos finales................................................................................................................3
Análisis e interpretación....................................................................................................... 3
Conclusiones y recomendaciones....................................................................................... 3
Referencias bibliográficas.................................................................................................... 3
Anexos.................................................................................................................................... 4
2

3. Introducción
Objetivos
● Objetivo General
○
● Objetivos Específicos
○ Conocer el concepto de caudal y comprobar la precisión de su medición con
diferentes dispositivos.
○ Aplicar la ecuación de continuidad para el cálculo de la velocidad media en
una tubería.
○ Determinar, de forma experimental, la caída de presión entre dos puntos de
una tubería tomando el material y diámetro que presenta el equipo
experimental.
○ Identificar el régimen al que está sometido un flujo mediante el equipo de
Reynolds.
Marco teórico
Medición de caudales
La medición de caudales en condiciones cerradas se realiza mediante la determinación de
la cantidad de masa o volumen que circula por la conducción por unidad de tiempo. Los
instrumentos utilizados para la medición de caudales son los caudalímetros, los cuales
tienen dispositivos adecuados para medir y justificar el volumen que ha circulado por la
conducción (McCuen, 2013).
Existen varios dispositivos disponibles para la medición de caudales, algunos son métodos
sencillos como el volumen/tiempo, mientras que otros dependen de dispositivos calibrados,
como el rotámetro, las placas orificio y los medidores de Venturi, entre otros. El rotámetro es
un medidor de área variable u orificio variable que funciona sobre la base de mantener una
presión diferencial constante, permitiendo aumentar el área eficaz de flujo con el caudal. Por
otro lado, el caudalímetro es un instrumento que se basa en calcular el tiempo que se
necesita para llenar un volumen.
Velocidad Media
Esta velocidad es obtenida gracias a la ecuación de compatibilidad de fluidos permanentes,
de la cual se deduce lo siguiente:
, donde V es la velocidad, Q el caudal y A el área transversal del tubo.
𝑉 = 𝑄/𝐴
Medición de presiones en tuberías: Manometría
Este experimento se realiza para comprobar la pérdida de presiones en tuberías, ya que
con el sistema utilizado tiene un comportamiento parecido al de una gradiente de
velocidades de una tubería. La medición de presiones en tuberías se realiza mediante la
manometría, que consiste en la colocación de tubos piezométricos o manómetros a lo largo
3

4. de la tubería para medir la presión interna en cada sección en forma de columna líquida o
unidades de presión. La diferencia de presiones entre dos piezómetros dividida por la
distancia que los separa, indica la caída de presión en la forma de pendiente hidráulica.
Esta técnica es utilizada en la industria para medir y controlar el flujo de líquidos y gases en
procesos industriales. Además, es importante recordar que en toda tubería habrá siempre
pérdida de presión debido a la fricción de la misma.
Tubos piezométricos
Según García et al. (2012), un tubo piezométrico es un instrumento de medición de presión
que consiste en un tubo vertical en forma de U, que se acopla a la tubería y que contiene un
líquido de densidad conocida. La presión en el punto donde se instala el tubo piezométrico
se mide a través de la altura de la columna de líquido en el tubo. Este método es utilizado
para medir la energía de presión en un punto determinado de una tubería.
Flujos según reynold
El científico británico O. Reynolds realizó importantes contribuciones en la comprensión de
la mecánica de los fluidos, en particular en la identificación de los dos tipos de regímenes de
flujo viscoso: laminar y turbulento, determinados por la rugosidad de las paredes, la
viscosidad, la velocidad y la temperatura del flujo, entre otros factores.
Reynolds utilizó el análisis dimensional y el número adimensional (Re) para identificar el
régimen del fluido a partir de la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas
que actúan sobre él.
Instrumentos y componentes
ENSAYO 1:
Figura 1
4

5. Figura 1a
En la figura 1 se observa un caudalímetro rotativo o medidor de caudal es un instrumento de
medición que determina el caudal (la cantidad de líquido que se desplaza por una tubería
por unidad de tiempo) de aquellos líquidos y gases que funcionan con una caída de presión
constante. Este instrumento tiene forma cilíndrica con una superficie variable y dispone de
un flotador en su interior. Su medición se basa en la capacidad del líquido fluyente para
empujar verticalmente el elemento sensor correspondiente, aumentando así su área de
paso y alcanzando una altura directamente proporcional al caudal. Su uso es bastante
común y sencillo. Tiene una escala lineal, un amplio rango de medida, es fácil de instalar y
mantener, y se fabrica en diversos materiales en función del rango de presiones y
temperaturas en el que deba operar.(Gometrics, 2023).
Figura 1b.
En la figura 1b se observan 8 tubos escalados en posición vertical los cuales forman parte
del equipo HM 122, dichos tubos miden la diferencia de altura en centímetros que hay entre
dos caudales diferentes y para la realizar la lectura de las alturas se visualiza las alturas
correspondientes en cada tubo.
5

6. ENSAYO 2:
Aparato de Reynolds, figura 2
El aparato consiste en un tubo de cristal (probeta) con una abertura precisa, alojado
verticalmente en una gran carcasa. La tapa está abierta por delante y su superficie interior
es brillante. El dispositivo consiste en un tubo de vidrio (tubo de ensayo) con una abertura
precisa, que está alojado verticalmente en un invólucro grande. La tapa está abierta por
delante y su superficie interior es brillante. Esto permite que los estudiantes vean el flujo con
claridad.
6

7. Procedimiento
Cálculos y gráficos
Cálculos preliminares
Equipo 1: Medición de caudales y presión
PRUEBA 1:
Rotámetro
Caudal: 𝑄 = 1. 8
𝑚
3
ℎ
Caudalímetro
Altura: , pero en la máquina se indica que , por lo tanto,
ℎ = 20 𝑐𝑚 1𝑐𝑚 = 0. 343 𝑑𝑚
3
Volumen: , este volumen es equivalente a
𝑉 = 6. 86 𝑑𝑚
3
𝑉 = 6. 86 × 10
−3
𝑚
3
Tiempo: , es el tiempo que tomó ocupar el volumen V
𝑡 = 13. 03 𝑠
Caudal: , lo cual equivale a
𝑄 =
𝑉
𝑡
=
6.86×10
−3
𝑚
3
13.03 𝑠
= 5. 26 × 10
−4
𝑚
3
/𝑠 𝑄 = 1. 895
𝑚
3
ℎ
Cálculo del error
𝑒 =
𝑄𝑟
−𝑄𝑐
𝑄𝑟
|
|
|
|
|
|
× 100% =
1.8−1.895
1.8
|
|
|
| × 100% = 5. 26%
Diferencia de alturas piezométricas: △ℎ = ℎ1
− ℎ2
= 250 𝑚𝑚 − 120 𝑚𝑚 = 130 𝑚𝑚
Diferencia de presión: , la
△𝑃 = ρ · 𝑔 · △ℎ = 997. 13 · 9. 81 · 0. 13 = 1271. 6 𝑃𝑎
temperatura del agua fue , por lo tanto su densidad es
𝑇 = 25. 1°𝐶 ρ = 997. 13 𝑘𝑔/𝑠
3
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
1.8/3600 𝑚
3
/ 𝑠
π/4 · 0.026
2
𝑚
2 = 0. 94 𝑚/𝑠
Número de Reynolds: ,se considera
𝑅𝑒
=
𝑣 · 𝐷
ν
=
0.94 · 0.026
0.888×10
−6 = 27522. 52
(obtenido por tabulación). Con el equipo 1 es posible calcular el número
ν = 0. 888 × 10
−6
de Reynolds, sin embargo no se puede visualizar el comportamiento debido a que la tubería
no es transparente.
PRUEBA 2:
Rotámetro
Caudal: 𝑄 = 2
𝑚
3
ℎ
7

8. Caudalímetro
Altura: , pero en la máquina se indica que , por lo tanto,
ℎ = 20 𝑐𝑚 1𝑐𝑚 = 0. 343 𝑑𝑚
3
Volumen: , este volumen es equivalente a
𝑉 = 6. 86 𝑑𝑚
3
𝑉 = 6. 86 × 10
−3
𝑚
3
Tiempo: , es el tiempo que tomó ocupar el volumen V
𝑡 = 11. 44 𝑠
Caudal: , lo cual equivale a
𝑄 =
𝑉
𝑡
=
6.86×10
−3
𝑚
3
11.44 𝑠
= 5. 99 × 10
−4
𝑚
3
/𝑠 𝑄 = 2. 16
𝑚
3
ℎ
Cálculo del error
𝑒 =
𝑄𝑟
−𝑄𝑐
𝑄𝑟
|
|
|
|
|
|
× 100% =
2−2.16
2
|
|
|
| × 100% = 8%
Diferencia de alturas piezométricas: △ℎ = ℎ1
− ℎ2
= 345 𝑚𝑚 − 195 𝑚𝑚 = 150 𝑚𝑚
Diferencia de presión: , la
△𝑃 = ρ · 𝑔 · △ℎ = 997. 13 · 9. 81 · 0. 15 = 1467. 3 𝑃𝑎
temperatura del agua fue , por lo tanto su densidad es
𝑇 = 25. 1°𝐶 ρ = 997. 13 𝑘𝑔/𝑠
3
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
2/3600 𝑚
3
/ 𝑠
π/4 · 0.026
2
𝑚
2 = 1. 04 𝑚/𝑠
Número de Reynolds: ,se considera
𝑅𝑒
=
𝑣 · 𝐷
ν
=
1.04 · 0.026
0.888×10
−6 = 30450. 5
(obtenido por tabulación).
ν = 0. 888 × 10
−6
PRUEBA 3:
Rotámetro
Caudal: 𝑄 = 2. 2
𝑚
3
ℎ
Caudalímetro
Altura: , pero en la máquina se indica que , por lo tanto,
ℎ = 20 𝑐𝑚 1𝑐𝑚 = 0. 343 𝑑𝑚
3
Volumen: , este volumen es equivalente a
𝑉 = 6. 86 𝑑𝑚
3
𝑉 = 6. 86 × 10
−3
𝑚
3
Tiempo: , es el tiempo que tomó ocupar el volumen V
𝑡 = 11. 53𝑠
Caudal: , lo cual equivale a
𝑄 =
𝑉
𝑡
=
6.86×10
−3
𝑚
3
11.53 𝑠
= 5. 95 × 10
−4
𝑚
3
/𝑠 𝑄 = 2. 14
𝑚
3
ℎ
Cálculo del error
𝑒 =
𝑄𝑟
−𝑄𝑐
𝑄𝑟
|
|
|
|
|
|
× 100% =
2.2−2.14
2.2
|
|
|
| × 100% = 2. 73%
Diferencia de alturas piezométricas: △ℎ = ℎ1
− ℎ2
= 490 𝑚𝑚 − 310 𝑚𝑚 = 180 𝑚𝑚
Diferencia de presión: , la
△𝑃 = ρ · 𝑔 · △ℎ = 997. 13 · 9. 81 · 0. 18 = 1760. 7
temperatura del agua fue , por lo tanto su densidad es
𝑇 = 25. 1°𝐶 ρ = 997. 13 𝑘𝑔/𝑠
3
8

9. Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
2.2/3600 𝑚
3
/ 𝑠
π/4 · 0.026
2
𝑚
2 = 1. 15𝑚/𝑠
Número de Reynolds: ,se considera
𝑅𝑒
=
𝑣 · 𝐷
ν
=
1.15 · 0.026
0.888×10
−6 = 33671. 17
(obtenido por tabulación).
ν = 0. 888 × 10
−6
PRUEBA 4:
Rotámetro
Caudal: 𝑄 = 2. 4
𝑚
3
ℎ
Caudalímetro
Altura: , pero en la máquina se indica que , por lo tanto,
ℎ = 20 𝑐𝑚 1𝑐𝑚 = 0. 343 𝑑𝑚
3
Volumen: , este volumen es equivalente a
𝑉 = 6. 86 𝑑𝑚
3
𝑉 = 6. 86 × 10
−3
𝑚
3
Tiempo: , es el tiempo que tomó ocupar el volumen V
𝑡 = 9. 72 𝑠
Caudal: , lo cual equivale a
𝑄 =
𝑉
𝑡
=
6.86×10
−3
𝑚
3
9.72 𝑠
= 7. 06 × 10
−4
𝑚
3
/𝑠 𝑄 = 2. 54
𝑚
3
ℎ
Cálculo del error
𝑒 =
𝑄𝑟
−𝑄𝑐
𝑄𝑟
|
|
|
|
|
|
× 100% =
2.4−2.54
2.4
|
|
|
| × 100% = 5. 83%
Diferencia de alturas piezométricas: △ℎ = ℎ1
− ℎ2
= 610 𝑚𝑚 − 396 𝑚𝑚 = 214 𝑚𝑚
Diferencia de presión: , la
△𝑃 = ρ · 𝑔 · △ℎ = 997. 13 · 9. 81 · 0. 214 = 2093. 3 𝑃𝑎
temperatura del agua fue , por lo tanto su densidad es
𝑇 = 25. 1°𝐶 ρ = 997. 13 𝑘𝑔/𝑠
3
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
2.4/3600 𝑚
3
/ 𝑠
π/4 · 0.026
2
𝑚
2 = 1. 26 𝑚/𝑠
Número de Reynolds: ,se considera
𝑅𝑒
=
𝑣 · 𝐷
ν
=
1.26 · 0.026
0.888×10
−6 = 36891. 9
(obtenido por tabulación).
ν = 0. 888 × 10
−6
PRUEBA 5:
Rotámetro
Caudal: 𝑄 = 2. 6
𝑚
3
ℎ
Caudalímetro
Altura: , pero en la máquina se indica que , por lo tanto,
ℎ = 20 𝑐𝑚 1𝑐𝑚 = 0. 343 𝑑𝑚
3
Volumen: , este volumen es equivalente a
𝑉 = 6. 86 𝑑𝑚
3
𝑉 = 6. 86 × 10
−3
𝑚
3
Tiempo: , es el tiempo que tomó ocupar el volumen V
𝑡 = 8. 88 𝑠
9

10. Caudal: , lo cual equivale a
𝑄 =
𝑉
𝑡
=
6.86×10
−3
𝑚
3
8.88 𝑠
= 7. 73 × 10
−4
𝑚
3
/𝑠 𝑄 = 2. 78
𝑚
3
ℎ
Cálculo del error
𝑒 =
𝑄𝑟
−𝑄𝑐
𝑄𝑟
|
|
|
|
|
|
× 100% =
2.6−2.78
2.6
|
|
|
| × 100% = 6. 92%
Diferencia de alturas piezométricas: △ℎ = ℎ1
− ℎ2
= 770 𝑚𝑚 − 515 𝑚𝑚 = 255 𝑚𝑚
Diferencia de presión: , la
△𝑃 = ρ · 𝑔 · △ℎ = 997. 13 · 9. 81 · 0. 255 = 2494. 4 𝑃𝑎
temperatura del agua fue , por lo tanto su densidad es
𝑇 = 25. 1°𝐶 ρ = 997. 13 𝑘𝑔/𝑠
3
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
2.6/3600 𝑚
3
/ 𝑠
π/4 · 0.026
2
𝑚
2 = 1. 36 𝑚/𝑠
Número de Reynolds: ,se considera
𝑅𝑒
=
𝑣 · 𝐷
ν
=
1.36 · 0.026
0.888×10
−6 = 39819. 9
(obtenido por tabulación).
ν = 0. 888 × 10
−6
En resumen, para las tuberías en este experimento, el flujo se comporta con uno turbulento.
Equipo 2: Aparato de Reynolds
Prueba número 1:
Clasificación de flujo según:
Aparato de reynolds: Laminar
Metodo analitico
a) Datos obtenidos en laboratorio:
-Volumen(l): 0,220 l
-Tiempo(seg): 30 seg
Otros datos:
-Diámetro de tubería: 0.01m
-Viscosidad del fluido a 20°C: 1,0*E-6
-Temperatura: 24,5°c
b) Cálculo:
Caudal
𝑄 =
𝑣
𝑡
=
0.220
30
= 0, 007 𝑙/𝑠 ≈ 7, 33 * 10
−6
𝑚3/𝑠
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
7,3* 10
−6
𝑚3/𝑠
7,85 *10
−5
𝑚2
= 0, 93 * 10
−1
𝑚/𝑠
Número de reynolds
Interpolando viscosidad: 0.901E-6 m2/s
𝑅𝑒
=
𝑉 · 𝐷
ν
=
0.93· 10
−1
𝑚/𝑠 · 0.01𝑚
0,901· 10
−6 = 1032
10

11. c) 1032 ≤ 2300 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟.
V : Velocidad media del flujo (m/s)
v=μ/ρ : Viscosidad cinemática del fluido(m2/s)
D : Diámetro de la tubería (m)
Si :R ≤ 2300 Flujo Laminar 2300 < R < 4200 Flujo en transición ≥ 4200 Flujo Turbulento
Prueba número 2:
Clasificación de flujo según:
Aparato de reynolds: Transición
Metodo analitico
a) Datos obtenidos en laboratorio:
-Volumen(l): 0,360 l
-Tiempo(seg): 30 seg
Otros datos:
-Diámetro de tubería: 0.01m
-Viscosidad del fluido a 20°C: 1,0*E-6
-Temperatura: 24,7°c
b) Cálculo:
Caudal
𝑄 =
𝑣
𝑡
=
0.360
30
= 0, 0012 𝑙/𝑠 ≈ 12 * 10
−6
𝑚3/𝑠
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
12* 10
−6
𝑚3/𝑠
7,85 *10
−5
𝑚2
= 1, 53 * 10
−1
𝑚/𝑠
Número de reynolds:
Interpolando viscosidad: 0.897E-6 m2/s
𝑅𝑒
=
𝑉 · 𝐷
ν
=
1,53· 10
−1
𝑚/𝑠 · 0.01𝑚
0,897· 10
−6 = 1705
c) 1705 ≤ 2300 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟.
V : Velocidad media del flujo (m/s)
v=μ/ρ : Viscosidad cinemática del fluido(m2/s)
D : Diámetro de la tubería (m)
Si :R ≤ 2300 Flujo Laminar 2300 < R < 4200 Flujo en transición ≥ 4200 Flujo Turbulento.
Prueba número 3:
Clasificación de flujo según:
Aparato de reynolds: Turbulento
Metodo analitico
a) Datos obtenidos en laboratorio:
-Volumen(l): 0,600 l
-Tiempo(seg): 30 seg
Otros datos:
-Diámetro de tubería: 0.01m
-Viscosidad del fluido a 20°C: 1,0*E-6
-Temperatura: 24,2°c
11

12. b) Cálculo:
Caudal
𝑄 =
𝑣
𝑡
=
0.600
30
= 0, 02 𝑙/𝑠 ≈ 20* 10
−6
𝑚3/𝑠
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
20 𝑥 10
−6
𝑚3/𝑠
7,85 *10
−5
𝑚2
= 2, 55 * 10
−1
𝑚/𝑠
Número de reynolds:
Interpolando viscosidad: 0.907E-6 m2/s
𝑅𝑒
=
𝑉 · 𝐷
ν
=
2,55· 10
−1
𝑚/𝑠 · 0.01𝑚
0,907· 10
−6 = 2811
c) 2300 ≤ 2811 ≤ 4200 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛.
V : Velocidad media del flujo (m/s)
v=μ/ρ : Viscosidad cinemática del fluido(m2/s)
D : Diámetro de la tubería (m)
Si :R ≤ 2300 Flujo Laminar 2300 < R < 4200 Flujo en transición ≥ 4200 Flujo Turbulento
Prueba número 4:
Clasificación de flujo según:
Aparato de reynolds: Turbulento
Metodo analitico
a) Datos obtenidos en laboratorio:
-Volumen(l): 1,160 l
-Tiempo(seg): 30 seg
Otros datos:
-Diámetro de tubería: 0.01m
-Viscosidad del fluido a 20°C: 1,0*E-6
-Temperatura: 25,1°c
b) Cálculo:
Caudal
𝑄 =
𝑣
𝑡
=
1,160
30
= 0, 04 𝑙/𝑠 ≈ 38, 7* 10
−6
𝑚3/𝑠
Velocidad media: 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
38,7𝑥10
−6
𝑚3/𝑠
7,85 *10
−5
𝑚2
= 4, 93 * 10
−1
𝑚/𝑠
Número de reynolds:
Interpolando viscosidad: 0.888E-6 m2/s
𝑅𝑒
=
𝑉 · 𝐷
ν
=
4,93· 10
−1
𝑚/𝑠 · 0.01𝑚
0,888· 10
−6 = 5552
c) 4200 ≤ 5552 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑢𝑙𝑒𝑛𝑡𝑜.
V : Velocidad media del flujo (m/s)
v=μ/ρ : Viscosidad cinemática del fluido(m2/s)
D : Diámetro de la tubería (m)
Si :R ≤ 2300 Flujo Laminar 2300 < R < 4200 Flujo en transición ≥ 4200 Flujo Turbulento
12

13. Cálculos finales
Gráfica △𝑃 𝑣𝑠 𝑋
Grafica P vs X para el ensayo 1
Gráfica Caudal vs Pérdida de presión
Gráfica Caudal vs Número de reynolds
13

14. Medición de caudal en casa
Para el ensayo en casa se usó el caño a un caudal aproximado al uso diario. Se obtuvieron
los siguientes datos.
V= 450 ml
t= 13.1 s
d= 1.88 cm
A= 2.78 cm2
T= 23° C
Con estos valores se puede calcular el caudal Q=0.0346 l/s, lo cual es equivalente a Q=
3.46 x 10^-5 m3/s y también la velocidad v= 0.124 m/s. Además, para 23°C la viscosidad
cinética será v=0.944 x10^-6
Por lo tanto, si calculamos el número de Reynolds con los datos anteriores, se obtiene un
Re = 2469.5, por lo tanto el flujo está en transición.
Análisis e interpretación
Medición de caudales
a) El caudalímetro es el instrumento que ofrece la mayor precisión del caudal, ya que
estos son calibrados cada cierto tiempo.
b) Se evidenció en el ensayo la pérdida de presión en las tuberías, lo cual tiene
sentido, debido a la viscosidad del flujo.
c) El caudalímetro ofrece resultados muy cercanos al real, pero el error obtenido puede
ser incluso del 10%.
d) En la tubería de cobre, los flujos son turbulentos, esto es debido a que la velocidad
era muy alta.
14

15. Aparato de Reynold
a) En la prueba número 1 según el aparato de reynold y los calculos analiticos que
fueron realizados con bastante precisión se puede notar según los resultados son
iguales, ya que el aparato de reynold arroja un flujo tipo laminar y los cálculos un
flujo laminar, teniendo como resultado:
1032 ≤ 2300 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟.
b) En la prueba número 2 según el aparato de reynold y los calculos analiticos que
fueron realizados con bastante precisión se puede notar según los resultados son
diferentes, ya que el aparato de reynold arroja un flujo tipo transición y los cálculos
arrojan un flujo tipo laminar teniendo como resultado:
,esto se debe a que el
1705 ≤ 2300 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟.
aparato estaba en condiciones no óptimas para un buen resultado.
c) En la prueba número 3 según el aparato de reynold y los calculos analiticos que
fueron realizados con bastante precisión se puede notar según los resultados son
diferentes, ya que el aparato de reynold arroja un flujo tipo turbulento y los cálculos
arrojan un flujo tipo transición teniendo como resultado:
, esto se
2300 ≤ 2811 ≤ 4200 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛
debe a que el aparato estaba en condiciones no óptimas para un buen resultado, a
causa de las vibraciones del motor y otros factores.
d) En la prueba número 4 según el aparato de reynold y los cálculos analíticos que
fueron realizados con bastante precisión se puede notar según los resultados son
iguales, ya que el aparato de reynold arroja un flujo tipo turbulento y los cálculos un
flujo turbulento teniendo como resultado:
4200 ≤ 5552 ⇒ 𝐿𝑎 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑠 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑢𝑙𝑒𝑛𝑡𝑜.
e)
Conclusiones
Según el análisis realizado anteriormente las pruebas número 1 y 4 son laminar y turbulento
respectivamente, ya que los resultados obtenidos tanto en el aparato de Reynold y los
cálculos coinciden.
Según el análisis realizado anteriormente las pruebas número 2 y 3 son laminar y transición
respectivamente, ya que los resultados obtenidos analiticamente son más precisos.
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16. Recomendaciones
El error en la obtención del caudal con los equipos de caudalimetro y rotámetro depende de
la precisión de lectura de datos y caudal, por ello se recomienda hacer la lectura de caudal,
tiempo y diferencial de altura con la mayor precisión posible para obtener mejores
resultados y un error mínimo y considerable.
Para el ensayo del aparato de Reynolds se toma la temperatura, ya que de la temperatura
depende la viscosidad que adopta el fluido. Se recomienda usar aparatos analogicos para la
toma de datos de la temperatura y el tiempo.
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17. Referencias bibliográficas
Mecánica de fluidos, (2023). Manuales de Laboratorio y protocolos de seguridad.
Lima. Universidad peruana de ciencias aplicadas. Recuperado de:
https://aulavirtual.upc.edu.pe/ultra/courses/_369902_1/outline/edit/document/_39946292_1?
courseId=_369902_1&view=content
García, M. A., Espinosa, G. L., & Aldape, A. G. (2012). Ingeniería hidráulica. Limusa.
McCuen, R. H. (2013). Hydrologic analysis and design. Prentice Hall.
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18. Anexos
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