:)

1. Instituto Tecnológico de Mexicali
Practica: Mesa Hidrodinámica
Materia: Laboratorio integral I
Profesor: Norman Rivera Pasos
Fecha:
08 de octubre del 2015
Integrantes:
Amador Liera Karen Esperanza
Ceballos Soto Alexandra
García Aguilera Paulina
García Flores Víctor Emmanuel
Meza Alvarado Jair Alexis
Meza Green Leonardo Alfonso
Martínez Moreno Miroslava
Navarro Orrantia Alicia

2. Objetivo
Operar la mesa hidrodinámica que se encuentra en el laboratorio de química para
poder observar la caída de presión dependiendo el material de la tubería y como
contribuyen los accesorios a la caída de presión.
Introducción
En esta práctica se utilizara la mesa hidrodinámica en la cual se medirán los flujos en
un intervalo de tiempo determinado para esto se realizara la purga en la mesa
hidrodinámica para poder continuar con la instalación de una serie de mangueras
conectadas en unas llaves que contiene la mesa que se encargan de proporcionar
flujos de agua cada una respectivamente hacia un tubo que contiene orificios para
conectar las mangueras que proporcionan el flujo de agua y estas con la suma de flujos
que pasen a través del tubo se seguirá hacia un conducto que puede ser de cobre, pvc,
o un tubo galvanizado.
El objetivo de esta práctica es evaluar un flujo determinado a través de diferentes tipos
de tubos con llaves distintas encima de cada tubo respectivamente, con diámetros
diferentes y se evaluara el gasto que pasa a través de un tubo ya sea galvanizado, de
cobre o pvc, tomando el tiempo que se utiliza para evaluar el flujo que pasa en cada
uno de los diferentes tipos de tubo y observando la diferencia de presión y la
sobrepresión que puede ocurrir sobre el flujo que se lleve a cabo en cada una de las
diferentes mediciones.

3. Marco teórico
Es la rama de la hidráulica que se encargar del estudio de los fluidos en movimiento
(flujo). Para poder estudiar esta disciplina es indispensable en conocimiento de las
siguientes leyes:
Ley de la Continuidad
Es la ecuación de conservación de la masa. Consideramos dos secciones (S1 y S2) en
una tubería por la que circula un líquido a velocidades v1 y v2, respectivamente. Si en
el tramo de conducción comprendido entre ambas secciones no existen aportes ni
consumos, la cantidad de líquido que atraviesa la sección S1 en la unidad de tiempo
(caudal másico) debe ser igual a la que atraviesa S2: “El flujo de un fluido en
movimiento es el mismo en dos puntos diferentes del camino recorriendo dentro de una
tubería”. En términos matemáticos esto se denota: 𝑄 = 𝐴1 𝑣1 = 𝐴2 𝑣2 Donde: 𝐴 𝑛: Área
transversal del tubo (𝑚2) 𝑣 𝑛: Velocidad (𝑚/𝑠).
Principio de Bernoulli
También denominada de conservación de la energía, y que indica que en un fluido en
movimiento sometido a la acción de la gravedad, la suma de las alturas geométrica,
manométrica y cinética es constante para los diversos puntos de una línea de corriente.
“La presión neta ejercida a un fluido en movimiento es igual a la de los cambios de la
energía cinética y potencial por unidad de volumen que ocurren durante el flujo” En
términos matemáticos se denota: 𝑃1 + 1 2 𝜌𝑣1 2 + 𝜌𝑔ℎ1 = 𝑃2 + 1 2 𝜌𝑣2 2 + 𝜌𝑔ℎ2
Donde: 𝑃𝑛: Presión del punto (𝑁/𝑚2). 𝜌: Densidad de la sustancia (𝑘𝑔/𝑚3). 𝑣 𝑛:

4. Velocidad del fluido (𝑚/𝑠). ℎ 𝑛: Altura de referencia (𝑚). Existen varias maneras de
escribir la expresión matemática de Bernoulli, por ejemplo, escribir la fórmula en
términos del peso específico del fluido, o en términos de la viscosidad. La Ecuación de
Bernoulli permite que a lo largo de un flujo los tres términos experimenten
modificaciones por intercambio de unos valores con otros, pero siempre debe
mantenerse la suma total. Los acoplamientos o accesorios se clasifican en derivación,
reducción, ampliación y desviación. Los conectores de ampliación o reducción son
aquellos que cambian la superficie de paso de un fluido. El uso de este tipo de
accesorio genera una pérdida de energía en el sistema de tuberías.
Pérdidas por fricción en tuberías y accesorios
Los sistemas de flujo de un fluido presentan ganancias de energías por bombas y
pérdidas por fricción conforme el fluido que pasa por los ductos y tubos, pérdidas por
cambios en el tamaño de la trayectoria de flujo y pérdidas de energía por las válvulas y
accesorio. Las pérdidas por fricción se presentan porque al estar el fluido en
movimiento habrá una resistencia que se opone a dicho movimiento (fricción al fluir),
convirtiéndose parte de la energía del sistema en energía térmica (calor), que se disipa
a través de las paredes de la tubería por la que circula el fluido. Las válvulas y
accesorios se encargan de controlar la dirección o el flujo volumétrico del fluido
generando turbulencia local en el fluido, esto ocasiona una pérdida de energía que se
transforma en calor. Estas últimas pérdidas son consideradas perdidas menores ya que
en un sistema grande las pérdidas por fricción en las tuberías son mayores en
comparación a la de las válvulas y accesorios. Las pérdidas y ganancias de energía en
un sistema se contabilizan en términos de energía por unidad de peso del fluido que
circula por él.
Material
Cantidad Material
1 Mesa hidrodinámica
1 Depósito de agua
Paciencia

5. Cálculos
Columna izquierda datos obtenidos en laboratorio y columna
derecha datos obtenidos en base a cálculos.
Material
Q
(L/min)
ΔP
(mbar) Q(m3/s) V(m/s) #Re HL F D/e DP
Galvanizado 17.9 36.2 0.00030 1.522 26891.58 0.28530 0.04 105.33 27.90
15.7 27.1 0.00026 1.335 23586.47 0.21948 0.04 105.33 21.47
13.8 20 0.00023 1.173 20732.05 0.16957 0.04 105.33 16.58
12.9 17.3 0.00022 1.097 19379.96 0.14817 0.04 105.33 14.49
Cobre 18.5 14.2 0.00031 1.632 28312.63 0.10065 0.01 10340.00 9.84
17.4 12 0.00029 1.535 26629.18 0.08903 0.01 10340.00 8.71
16.4 10.4 0.00027 1.447 25098.77 0.07909 0.01 10340.00 7.74
15.4 8.9 0.00026 1.358 23568.35 0.06974 0.01 10340.00 6.82
PVC 18.6 9.8 0.00031 0.559 16616.58 0.01049 0.02 17713.33 1.03
17.3 8 0.00029 0.520 15455.21 0.00908 0.02 17713.33 0.89
15.7 6 0.00026 0.472 14025.83 0.00748 0.02 17713.33 0.73
14.6 4.6 0.00024 0.439 13043.12 0.00647 0.02 17713.33 0.63
PVC Angosto Reducción 17.9 24.7 0.00030 0.950 21244.35 2.593 0.01 13333.33 26.02
16.6 21 0.00028 0.881 19701.46 2.205 0.01 13333.33 22.13
15.4 17 0.00026 0.817 18277.26 1.788 0.01 13333.33 17.98
14.4 14.9 0.00024 0.764 17090.42 1.567 0.01 13333.33 15.75
PVC Angosto 17.7 34.8 0.00030 1.467 26258.72 0.06686 0.01 10666.67 6.54
16.7 30.6 0.00028 1.384 24775.18 0.05952 0.01 10666.67 5.82
14.7 23.5 0.00025 1.219 21808.09 0.04612 0.01 10666.67 4.51
13.6 20.5 0.00023 1.127 20176.19 0.03947 0.01 10666.67 3.86
PVC Grueso 18.6 1.6 0.00030 1.475 26398.21 0.07797 0.02 5000.00 7.63
17.7 1.3 0.00028 1.392 24906.79 0.06941 0.02 5000.00 6.79
16.5 0.8 0.00025 1.225 21923.94 0.05378 0.02 5000.00 5.26
15 -0.4 0.00023 1.133 20283.37 0.04603 0.02 5000.00 4.50
PVC Ensanchamiento 18.6 -3 0.00031 0.388 13870.25 0.00197 0.01 21333.33 0.19
17.4 -3.3 0.00030 0.369 13199.11 0.00179 0.01 21333.33 0.17
16.4 -3.3 0.00028 0.344 12304.25 0.00155 0.01 21333.33 0.15
15.4 -3.3 0.00025 0.313 11185.68 0.00128 0.01 21333.33 0.13
PVC Codo Recto 18.2 4.8 0.00030 0.607 21715.14 0.00129 0.03 21333.33 0.73
17.5 4.2 0.00029 0.583 20879.94 0.00119 0.03 21333.33 0.68
16.4 3.5 0.00027 0.547 19567.49 0.00105 0.03 21333.33 0.60
15.5 2.6 0.00026 0.517 18493.66 0.00094 0.03 21333.33 0.53

6. PVC Codo curvo 18.3 2.3 0.00031 0.610 21834.45 0.00130 0.03
17.5 1.8 0.00029 0.583 20879.94 0.00119 0.03
16.7 1.4 0.00028 0.557 19925.43 0.00109 0.03
15.3 0.6 0.00026 0.510 18255.03 0.00091 0.03
PVC Codo curvo 18.2 1.6 0.00030 0.607 21715.14 0.00516
17 0.9 0.00028 0.567 20283.37 0.00450
16 0.5 0.00027 0.533 19090.23 0.00399
14.8 -0.2 0.00025 0.493 17658.46 0.00341
PVC Codo recto 18.2 2.5 0.00030 0.607 21715.14 0.00516 0.03
17.1 2 0.00029 0.570 20402.68 0.00455 0.03
16.1 1.3 0.00027 0.537 19209.55 0.00404 0.03
15.2 0.7 0.00025 0.507 18135.72 0.00360 0.03
Valvula % Q (L/min) ΔP (mbar)
Diafragma 100% 17.2 33.7 0.00029 1.433 27255.78 0.03480 0.01
75% 17 39.4 0.00028 1.889 35918.47 0.06044 0.01
50% 16.4 64.1 0.00027 2.733 51976.14 0.12656 0.01
25% 11.7 191 0.00020 3.900 74161.07 0.25765 0.01
Valvula En Q (L/min) ΔP (mbar)
Venturi 1.2 18.9 -7.1
6 18.9 70.7
7 18.9 90.5
6.7 18.9 -19.8
1 18.8 -0.8
5 18.8 81.4
6 18.8 89.4
Diferencia
5,6 18.8 -8
Conclusión
Pudimos ver los cambios de presión dependiendo el material de las
tuberías, sus accesorios y diferentes válvulas, fue algo larga la practica
pero no era mas que estar cambiando mangueras y tomar las presiones lo
dificultoso fue llevar a cabo tantos cálculos aun siendo en Excel tomaba
algo de tiempo pues ninguna medición era igual que otra y las formulas
cambiaban dependiendo lo que pretendíamos medir.