Breve descripción de una práctica que incluye el proceso del vaciado de un tanque

1. Definición del problema: Se debe tener en cuenta que el problema en específico sólo posee
entradas al sistema, es un sistema que contiene agua líquida, el tanque se asume bastante
simétricoconformade cilindrocircularrecto, imprescindible a la hora de modelar A(h)área en
funciónde laaltura,ya que es constante a lolargo de toda la altura. El orificio por donde saldrá el
agua esun orificiocircularconradiodefinido que se encuentra a la altura 0 del tanque, lo que no
permitiráacumulacionesfuturasdel sistemaabierto y facilitará cálculos. Se tomará por último un
sistema conservativo para definir la velocidad de la rata por energías.
Identificar factores de control: No hay reacciones químicas ocurrentes en el sistema durante el
vaciado, se verá una transferencia de masa al exterior, nuestro sistema deja salir el agua sin una
entrada de la misma o de otra sustancia, efectos de temperatura y viscosidad y demás estarán
implícitos en la constante 0.6 tomada para el agua.
Evaluar losdatos del problema:Para datos experimentalesse tomócajanegracompletamente,ya
que fueronpropiedadesmensurablesencadamomento,comoel tiempoy la altura, además de la
imprecisiónenalgunasmedicionespuedellevaraleveserroresporestaparte, enlaparte analítica
se denota una caja gris, ya que partimos en muchas partes de modelaciones matemáticas dadas
por teoría de ecuaciones diferenciales, física y otros campos relacionados a este proceso, pero
también se tuvieron en cuenta constantes y cantidades medidas por nosotros mismos como los
radiosque no estánfundamentadosenteoríasespecíficasypuedenconsiderarseenalgunoscasos
como las constantes como tabuladas u obtenciones experimentales.
Los pasossiguientesdelmodeladose encuentranenlasfotoscon la construcción y resolución y la
verificación del modelo a mano, así mismo como los datos experimentales, mientras que la
validación se pudo realizar gracias al programa Matlab que es útil en estos casos.
Objetivos del proceso de vaciado de tanques.
-Cuantificar tiempos relacionados al vaciado de tanques en alturas de control dadas.
-Compararlosdatos obtenidosexperimentalyanalíticamente ydarposiblesinfluenciasque hacen
variar uno de otro.
-Modelar matemáticamente un proceso de vaciado de tanques gracias al uso de ecuaciones
diferenciales y resolución gracias a herramientas computacionales.
Análisis de resultados.
Los resultados obtenidos experimentalmente representaron un tiempo menor a los obtenidos
analíticamente, puede ser por parámetros escogidos a la hora de hacer el modelo matemático o
condicionesfísicasalasque estabasometidoel sistemaala hora de realizarlo en la práctica como
la temperaturaala que se encontrabael agua y las propiedadesdel material del tanque utilizadoy
su velocidad de salida en éste gracias a ese material, también la presión atmosférica del lugar
donde se realizó y si había alguna inclinación del tanque hacia el agujero a la hora de ponerlo a

2. vaciar y de igual modoel pedacitodel agujerosobresalienteque se hizo despreciable a la hora de
realizar todos los cálculos.
Aunque me dieron algo diferentes los resultados experimentales y los resultados analíticos, me
dieroncoherentes ambos y no tan alejados para hacer descartar uno u otro método, los tiempos
límitescuandose hace h=0 puedenserlosmásalejados porque cuando paramos el tiempo en los
intentos experimentales, lo frenamos cuando aún salía de a poquitos de agua, entonces pudo
haber sido un poco más el tiempo en que si se vaciaba por completo, frenando nosotros el
cronómetro antes de tiempo.
Conclusiones.
-En el vaciado de tanques es importante reconocer el papel que ejerció la aceleración de la
gravedad. Ésta hace que el esfuerzo externo que deba aplicarse por la presión sea mínimo.
-Se denotóque lavelocidadconque se vacía el tanque y el tiempode vaciadoson dependientes a
las áreas tanto del tanque como del orificio de salida, ya que estos impiden que salga más
cantidad o menor e igualmente la velocidad con que saldrá.
-Se comprobó que el uso de herramientas analíticas como las ecuaciones diferenciales y sus
métodos de solución al igual que las herramientas computacionales como Matlab son muy
importantes en los procesos de vaciado de tanques, ya que nos asemejan los procesos muy
cercanos a lo que pasa en la realidad.
Bibliografía.
-Ecuaciones diferenciales con aplicaciones de modelado, octava edición.
Zill,DennisG.(2006)
-Vídeorescatadode: https://www.youtube.com/watch?v=OaJIPRshKeA
-Para el valorde la constante yalgunospasos,rescatadode la siguiente página:
http://es.slideshare.net/paopedroza/aplicaciones-de-las-ecuaciones-diferenciales-a-problemas-
vaciado-de-tanques-autoguardado