Este informe de laboratorio presenta los resultados de dos experimentos realizados en un laboratorio de mecánica de fluidos. El primer experimento estudió las pérdidas de carga en una tubería analizando la rugosidad con dos hipótesis. El segundo experimento usó un tubo Pitot para medir la distribución de velocidades en un canal y calcular el caudal. Los resultados incluyeron gráficas, tablas y ecuaciones que respaldan las conclusiones sobre las pérdidas de energía y la medición de caudales.
El documento describe un estudio sobre el comportamiento del flujo de agua al salir de un orificio. Se midieron presiones y se tomó la trayectoria del chorro a diferentes caudales para calcular factores como el coeficiente de descarga. Los resultados mostraron que la velocidad varía en cada punto de la trayectoria debido a la gravedad y que existe una relación lineal entre el caudal y la diferencia de altura.
Informes de laboratorio resuelto
-Perdidas de energía en tuberías y accesorios.
-Calibración de un codo de 〖90〗^° (medición de un caudal)
-resalto hidráulico y descarga a través de vertederos
Este documento presenta la solución de un examen de hidrología general. Incluye problemas relacionados con el análisis de cuencas hidrográficas, como determinar la forma y densidad de drenaje de una microcuenca, y calcular la pendiente de la cuenca. También cubre temas como la medición de precipitaciones, la clasificación de cauces, y la composición del sistema hidrológico global.
El informe describe experimentos para determinar la pérdida de carga en tuberías y accesorios, y para medir caudales usando medidores de orificio. En el primer experimento, se aplicó la ecuación de Darcy y se analizó el efecto de la rugosidad y el número de Reynolds. En el segundo, se midieron parámetros como la variación de presión y se establecieron relaciones entre el caudal, el número de Reynolds y la variación de presión y altura. Ambos experimentos cumplieron con sus objetivos de desarrollar relaciones matemá
El documento describe las secciones más comunes en canales de conducción, como la sección trapezoidal y rectangular. Explica las fórmulas para calcular el área, perímetro y eficiencia hidráulica máxima de un canal trapezoidal. También presenta ejemplos de cálculos para diseñar la sección de un canal dada una zona irrigable y caudal, así como para encontrar la pendiente crítica de un colector.
Este documento trata sobre el flujo de agua en canales. Brevemente describe los diferentes tipos de canales naturales y artificiales, y luego presenta una historia del estudio de los canales desde la antigüedad hasta el siglo XVIII. Finalmente, introduce conceptos clave sobre la energía específica, pendiente, cantidad de movimiento y fórmulas como las de Chezy, Manning y Bazin para calcular la velocidad del agua en canales.
El documento describe los conceptos fundamentales relacionados con el flujo de agua a través del suelo. Explica que el agua se mueve a través de los espacios vacíos del suelo siguiendo una trayectoria serpenteante. También presenta la ley de Darcy, la cual establece que la velocidad de flujo es directamente proporcional al gradiente hidráulico. Además, introduce diferentes tipos de piezómetros que se usan para medir las presiones del agua en el suelo.
El documento describe un estudio sobre el comportamiento del flujo de agua al salir de un orificio. Se midieron presiones y se tomó la trayectoria del chorro a diferentes caudales para calcular factores como el coeficiente de descarga. Los resultados mostraron que la velocidad varía en cada punto de la trayectoria debido a la gravedad y que existe una relación lineal entre el caudal y la diferencia de altura.
Informes de laboratorio resuelto
-Perdidas de energía en tuberías y accesorios.
-Calibración de un codo de 〖90〗^° (medición de un caudal)
-resalto hidráulico y descarga a través de vertederos
Este documento presenta la solución de un examen de hidrología general. Incluye problemas relacionados con el análisis de cuencas hidrográficas, como determinar la forma y densidad de drenaje de una microcuenca, y calcular la pendiente de la cuenca. También cubre temas como la medición de precipitaciones, la clasificación de cauces, y la composición del sistema hidrológico global.
El informe describe experimentos para determinar la pérdida de carga en tuberías y accesorios, y para medir caudales usando medidores de orificio. En el primer experimento, se aplicó la ecuación de Darcy y se analizó el efecto de la rugosidad y el número de Reynolds. En el segundo, se midieron parámetros como la variación de presión y se establecieron relaciones entre el caudal, el número de Reynolds y la variación de presión y altura. Ambos experimentos cumplieron con sus objetivos de desarrollar relaciones matemá
El documento describe las secciones más comunes en canales de conducción, como la sección trapezoidal y rectangular. Explica las fórmulas para calcular el área, perímetro y eficiencia hidráulica máxima de un canal trapezoidal. También presenta ejemplos de cálculos para diseñar la sección de un canal dada una zona irrigable y caudal, así como para encontrar la pendiente crítica de un colector.
Este documento trata sobre el flujo de agua en canales. Brevemente describe los diferentes tipos de canales naturales y artificiales, y luego presenta una historia del estudio de los canales desde la antigüedad hasta el siglo XVIII. Finalmente, introduce conceptos clave sobre la energía específica, pendiente, cantidad de movimiento y fórmulas como las de Chezy, Manning y Bazin para calcular la velocidad del agua en canales.
El documento describe los conceptos fundamentales relacionados con el flujo de agua a través del suelo. Explica que el agua se mueve a través de los espacios vacíos del suelo siguiendo una trayectoria serpenteante. También presenta la ley de Darcy, la cual establece que la velocidad de flujo es directamente proporcional al gradiente hidráulico. Además, introduce diferentes tipos de piezómetros que se usan para medir las presiones del agua en el suelo.
Este documento trata sobre la aplicación de la ecuación de Bernoulli para resolver problemas de fluidos. Explica que la ecuación de Bernoulli relaciona la presión, velocidad y altura de un fluido en dos puntos, asumiendo flujo estable. Luego, presenta un ejemplo numérico donde se calcula la velocidad, presión y caudal de agua en un cuarto de baño ubicado a mayor altura que el punto de entrada, usando la ecuación de Bernoulli. Finalmente, resume un problema adicional sobre la pérdida de energía en un conducto
Este documento trata sobre el diseño de canales abiertos y la selección de su forma y dimensiones. Explica que para canales artificiales o recubiertos se debe seleccionar la sección de máxima eficiencia hidráulica y el borde libre, mientras que para canales no recubiertos también se debe considerar la estabilidad del fondo y las paredes. Luego profundiza en el cálculo de la sección de máxima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales y triangulares, y cómo determinar el borde
El documento presenta un análisis experimental del fenómeno de descarga de fluidos a través de vertederos rectangulares y en forma de "V". Se determinó el coeficiente de descarga para cada vertedero mediante la relación entre el caudal real y teórico, obteniendo valores de 0,7206 y 0,5626 respectivamente, lo que indica mayores pérdidas de energía para el vertedero en V. El objetivo era evaluar técnicamente los vertederos y establecer cuál presenta mayores variaciones en los caudales.
Este documento describe diferentes tipos de sistemas de tuberías y depósitos de agua. Explica que un sistema de tuberías en serie está formado por tuberías conectadas una a continuación de la otra compartiendo el mismo caudal, mientras que un sistema de tuberías en paralelo bifurca el caudal en varios ramales. También describe cómo los depósitos de regulación y compensación pueden usarse para gestionar las presiones en una red de distribución de agua cuando el depósito principal está lejos de la ciudad.
Este documento describe un experimento de mecánica de fluidos realizado por estudiantes de ingeniería en la Universidad Javeriana Cali en abril de 2016. El experimento involucra el flujo de agua a través de orificios, midiendo factores como la velocidad del chorro, la pérdida de energía y la trayectoria del flujo. Los estudiantes aplican principios como el teorema de Torricelli, la ecuación de Bernoulli y el movimiento con aceleración constante para analizar el comportamiento del flujo y cuantificar la pérdida de
Este documento presenta los resultados de un ensayo de laboratorio sobre pérdidas de carga en tuberías y accesorios. Analiza las pérdidas causadas por la fricción entre el fluido y las paredes internas de una tubería y de un codo, determinando los coeficientes de pérdida. Los resultados muestran que las pérdidas en los accesorios son considerables y depende de su geometría, mientras que la rugosidad de la tubería fue mayor de lo esperado debido al envejecimiento. El flujo se encontró en
Este documento describe diferentes tipos de vertederos y compuertas, incluyendo su clasificación, ecuaciones para calcular el caudal y los aportes de investigadores clave. Explica que un vertedero causa una elevación del nivel de agua aguas arriba y se usa para medir o controlar el caudal. Describe vertederos rectangulares, triangulares y trapezoidales de pared delgada y gruesa, y proporciona ecuaciones para calcular el caudal de cada tipo. También explica que una compuerta controla
Este documento describe los objetivos, generalidades y clasificación de orificios y boquillas. Los objetivos son conocer su clasificación y usos, determinar el caudal que pasa a través de ellos, y determinar sus ecuaciones y curvas de patronamiento. Se explican las diferencias entre orificios y boquillas, y se clasifican los orificios y boquillas según varios criterios como el ancho de la pared, la forma, sus dimensiones relativas y su funcionamiento. También se presentan fórmulas para calcular el caudal en orificios y boqu
Este documento resume los principios de la hidráulica de tuberías, incluyendo la conservación de la energía, la masa y varias fórmulas empíricas como la ecuación de Darcy-Weisbach, la ecuación de Hazen-Williams y la ecuación de Manning. Explica conceptos como la adducción del agua, el flujo laminar y turbulento, y los coeficientes de fricción y rugosidad. Además, presenta ejemplos numéricos de cómo aplicar estas fórmulas para calcular caudales, velocidades y p
El documento contiene las preguntas y respuestas de un examen final de Mecánica de Suelos II. La primera pregunta incluye definiciones de arcillas normalmente consolidadas y sobreconsolidadas, tipos de suelo donde la consolidación secundaria es más importante, y casos donde se utilizan parámetros de resistencia cortante no drenada. Las otras preguntas tratan sobre estabilidad de taludes, cálculos de empujes activos y pasivos, y dimensionamiento de muros de contención.
Este laboratorio tiene como objetivo estudiar la relación entre el tirante y la energía específica y la momenta en un canal rectangular. Se determinará experimentalmente la energía específica mínima y el tirante crítico para un caudal constante variando la pendiente del canal. Adicionalmente, se analizará el fenómeno del salto hidráulico mediante la conservación de la momenta, calculando teóricamente el tirante luego del salto y comparándolo con las mediciones de laboratorio. Finalmente, se sacarán conclusiones sobre los resultados obtenidos y
Este documento describe un experimento sobre manometría. El objetivo general fue reforzar los conocimientos sobre manometría mediante la experimentación. Se diseñó y construyó una maqueta con diferentes líquidos y se midió la diferencia de presiones entre dos puntos. Los resultados mostraron que la diferencia de presiones fue de aproximadamente 99.745 Kgf/m2.
Este documento presenta un libro titulado "Introducción a la Hidráulica Fluvial" escrito por Arturo Rocha. El libro introduce conceptos básicos sobre hidráulica fluvial y su aplicación a los ríos del Perú. El libro contiene 12 capítulos que cubren temas como erosión de cuencas, movilidad fluvial, transporte de sedimentos, morfología fluvial y modelos fluviales. El prólogo destaca la experiencia del autor y la necesidad de este tipo de publicaciones técnicas para
Este documento describe los procedimientos para determinar los límites líquido y plástico de una muestra de suelo siguiendo los métodos de Atterberg. Explica los equipos necesarios como la copa Casagrande y balanza, y los pasos a seguir que incluyen preparar la muestra de suelo, determinar el límite líquido midiendo el contenido de humedad cuando la ranura se cierra en 25 golpes, y determinar el límite plástico formando un rollo de suelo que no se rompa. Los resultados muestran que la muestra no
Este documento describe los conceptos básicos de los canales abiertos, incluyendo las características geométricas de las secciones transversales, los tipos de flujo, y las ecuaciones para calcular la velocidad del flujo. También cubre temas como el resalto hidráulico y el cálculo del caudal y alturas en un canal rectangular.
El documento describe un experimento para medir la fuerza hidrostática que actúa sobre una superficie plana totalmente sumergida. Se explica el equipo utilizado, que incluye un cuadrante montado en un brazo basculante para medir la fuerza del agua. El procedimiento involucra variar el nivel del agua y medir la fuerza correspondiente. Los cálculos determinan la fuerza teórica y experimental para verificar la teoría de la presión hidrostática.
Este documento presenta 43 problemas relacionados con la hidrostática y el flujo de fluidos en tuberías. Los problemas cubren temas como la presión en puntos sumergidos, conversiones entre unidades de presión, mediciones de presión usando manómetros, cálculo de fuerzas debidas a la presión de fluidos, y cálculo de caudales y velocidades en tuberías.
Este documento trata sobre hidráulica de tuberías y canales. Presenta 14 capítulos que cubren temas como tipos de flujo, teorema de Bernoulli, resistencia de superficie, diseño de tuberías y canales, energía específica, movimiento gradualmente variado y vertederos. Incluye numerosos problemas y ejercicios de aplicación así como tablas y figuras que ilustran los conceptos hidráulicos discutidos.
El documento describe el diseño de una toma de agua tipo tirolesa o caucasiana para ríos de montaña. Este tipo de toma consiste en una rejilla fina de fondo ubicada horizontalmente sobre una galería que conecta con el canal de captación. El resumen describe los pasos para calcular las dimensiones de la rejilla y galería, incluyendo el ancho efectivo de la rejilla, número de barrotes requeridos, altura de agua sobre la rejilla, y dimensiones de la galería para asegurar flujo subcrítico.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre la determinación de velocidades mediante el uso de un tubo de Pitot. Se explican los fundamentos teóricos, el procedimiento experimental y los resultados obtenidos. La práctica permitió medir velocidades en dos puntos de un flujo y comprobar que el tubo de Pitot es una herramienta útil para este propósito. Adicionalmente, se presenta información sobre una segunda práctica relacionada con la medición de pérdidas de carga en tuberías y la relación entre el factor de
El documento describe la calibración y uso de medidores de caudal de tubo de Pitot y orificios en tanques. Explica que se determinan los coeficientes de velocidad, contracción y descarga mediante ecuaciones de energía y presión. También presenta datos de laboratorio y cálculos para hallar caudales teóricos y experimentales y evaluar el error porcentual.
Este documento trata sobre la aplicación de la ecuación de Bernoulli para resolver problemas de fluidos. Explica que la ecuación de Bernoulli relaciona la presión, velocidad y altura de un fluido en dos puntos, asumiendo flujo estable. Luego, presenta un ejemplo numérico donde se calcula la velocidad, presión y caudal de agua en un cuarto de baño ubicado a mayor altura que el punto de entrada, usando la ecuación de Bernoulli. Finalmente, resume un problema adicional sobre la pérdida de energía en un conducto
Este documento trata sobre el diseño de canales abiertos y la selección de su forma y dimensiones. Explica que para canales artificiales o recubiertos se debe seleccionar la sección de máxima eficiencia hidráulica y el borde libre, mientras que para canales no recubiertos también se debe considerar la estabilidad del fondo y las paredes. Luego profundiza en el cálculo de la sección de máxima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales y triangulares, y cómo determinar el borde
El documento presenta un análisis experimental del fenómeno de descarga de fluidos a través de vertederos rectangulares y en forma de "V". Se determinó el coeficiente de descarga para cada vertedero mediante la relación entre el caudal real y teórico, obteniendo valores de 0,7206 y 0,5626 respectivamente, lo que indica mayores pérdidas de energía para el vertedero en V. El objetivo era evaluar técnicamente los vertederos y establecer cuál presenta mayores variaciones en los caudales.
Este documento describe diferentes tipos de sistemas de tuberías y depósitos de agua. Explica que un sistema de tuberías en serie está formado por tuberías conectadas una a continuación de la otra compartiendo el mismo caudal, mientras que un sistema de tuberías en paralelo bifurca el caudal en varios ramales. También describe cómo los depósitos de regulación y compensación pueden usarse para gestionar las presiones en una red de distribución de agua cuando el depósito principal está lejos de la ciudad.
Este documento describe un experimento de mecánica de fluidos realizado por estudiantes de ingeniería en la Universidad Javeriana Cali en abril de 2016. El experimento involucra el flujo de agua a través de orificios, midiendo factores como la velocidad del chorro, la pérdida de energía y la trayectoria del flujo. Los estudiantes aplican principios como el teorema de Torricelli, la ecuación de Bernoulli y el movimiento con aceleración constante para analizar el comportamiento del flujo y cuantificar la pérdida de
Este documento presenta los resultados de un ensayo de laboratorio sobre pérdidas de carga en tuberías y accesorios. Analiza las pérdidas causadas por la fricción entre el fluido y las paredes internas de una tubería y de un codo, determinando los coeficientes de pérdida. Los resultados muestran que las pérdidas en los accesorios son considerables y depende de su geometría, mientras que la rugosidad de la tubería fue mayor de lo esperado debido al envejecimiento. El flujo se encontró en
Este documento describe diferentes tipos de vertederos y compuertas, incluyendo su clasificación, ecuaciones para calcular el caudal y los aportes de investigadores clave. Explica que un vertedero causa una elevación del nivel de agua aguas arriba y se usa para medir o controlar el caudal. Describe vertederos rectangulares, triangulares y trapezoidales de pared delgada y gruesa, y proporciona ecuaciones para calcular el caudal de cada tipo. También explica que una compuerta controla
Este documento describe los objetivos, generalidades y clasificación de orificios y boquillas. Los objetivos son conocer su clasificación y usos, determinar el caudal que pasa a través de ellos, y determinar sus ecuaciones y curvas de patronamiento. Se explican las diferencias entre orificios y boquillas, y se clasifican los orificios y boquillas según varios criterios como el ancho de la pared, la forma, sus dimensiones relativas y su funcionamiento. También se presentan fórmulas para calcular el caudal en orificios y boqu
Este documento resume los principios de la hidráulica de tuberías, incluyendo la conservación de la energía, la masa y varias fórmulas empíricas como la ecuación de Darcy-Weisbach, la ecuación de Hazen-Williams y la ecuación de Manning. Explica conceptos como la adducción del agua, el flujo laminar y turbulento, y los coeficientes de fricción y rugosidad. Además, presenta ejemplos numéricos de cómo aplicar estas fórmulas para calcular caudales, velocidades y p
El documento contiene las preguntas y respuestas de un examen final de Mecánica de Suelos II. La primera pregunta incluye definiciones de arcillas normalmente consolidadas y sobreconsolidadas, tipos de suelo donde la consolidación secundaria es más importante, y casos donde se utilizan parámetros de resistencia cortante no drenada. Las otras preguntas tratan sobre estabilidad de taludes, cálculos de empujes activos y pasivos, y dimensionamiento de muros de contención.
Este laboratorio tiene como objetivo estudiar la relación entre el tirante y la energía específica y la momenta en un canal rectangular. Se determinará experimentalmente la energía específica mínima y el tirante crítico para un caudal constante variando la pendiente del canal. Adicionalmente, se analizará el fenómeno del salto hidráulico mediante la conservación de la momenta, calculando teóricamente el tirante luego del salto y comparándolo con las mediciones de laboratorio. Finalmente, se sacarán conclusiones sobre los resultados obtenidos y
Este documento describe un experimento sobre manometría. El objetivo general fue reforzar los conocimientos sobre manometría mediante la experimentación. Se diseñó y construyó una maqueta con diferentes líquidos y se midió la diferencia de presiones entre dos puntos. Los resultados mostraron que la diferencia de presiones fue de aproximadamente 99.745 Kgf/m2.
Este documento presenta un libro titulado "Introducción a la Hidráulica Fluvial" escrito por Arturo Rocha. El libro introduce conceptos básicos sobre hidráulica fluvial y su aplicación a los ríos del Perú. El libro contiene 12 capítulos que cubren temas como erosión de cuencas, movilidad fluvial, transporte de sedimentos, morfología fluvial y modelos fluviales. El prólogo destaca la experiencia del autor y la necesidad de este tipo de publicaciones técnicas para
Este documento describe los procedimientos para determinar los límites líquido y plástico de una muestra de suelo siguiendo los métodos de Atterberg. Explica los equipos necesarios como la copa Casagrande y balanza, y los pasos a seguir que incluyen preparar la muestra de suelo, determinar el límite líquido midiendo el contenido de humedad cuando la ranura se cierra en 25 golpes, y determinar el límite plástico formando un rollo de suelo que no se rompa. Los resultados muestran que la muestra no
Este documento describe los conceptos básicos de los canales abiertos, incluyendo las características geométricas de las secciones transversales, los tipos de flujo, y las ecuaciones para calcular la velocidad del flujo. También cubre temas como el resalto hidráulico y el cálculo del caudal y alturas en un canal rectangular.
El documento describe un experimento para medir la fuerza hidrostática que actúa sobre una superficie plana totalmente sumergida. Se explica el equipo utilizado, que incluye un cuadrante montado en un brazo basculante para medir la fuerza del agua. El procedimiento involucra variar el nivel del agua y medir la fuerza correspondiente. Los cálculos determinan la fuerza teórica y experimental para verificar la teoría de la presión hidrostática.
Este documento presenta 43 problemas relacionados con la hidrostática y el flujo de fluidos en tuberías. Los problemas cubren temas como la presión en puntos sumergidos, conversiones entre unidades de presión, mediciones de presión usando manómetros, cálculo de fuerzas debidas a la presión de fluidos, y cálculo de caudales y velocidades en tuberías.
Este documento trata sobre hidráulica de tuberías y canales. Presenta 14 capítulos que cubren temas como tipos de flujo, teorema de Bernoulli, resistencia de superficie, diseño de tuberías y canales, energía específica, movimiento gradualmente variado y vertederos. Incluye numerosos problemas y ejercicios de aplicación así como tablas y figuras que ilustran los conceptos hidráulicos discutidos.
El documento describe el diseño de una toma de agua tipo tirolesa o caucasiana para ríos de montaña. Este tipo de toma consiste en una rejilla fina de fondo ubicada horizontalmente sobre una galería que conecta con el canal de captación. El resumen describe los pasos para calcular las dimensiones de la rejilla y galería, incluyendo el ancho efectivo de la rejilla, número de barrotes requeridos, altura de agua sobre la rejilla, y dimensiones de la galería para asegurar flujo subcrítico.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre la determinación de velocidades mediante el uso de un tubo de Pitot. Se explican los fundamentos teóricos, el procedimiento experimental y los resultados obtenidos. La práctica permitió medir velocidades en dos puntos de un flujo y comprobar que el tubo de Pitot es una herramienta útil para este propósito. Adicionalmente, se presenta información sobre una segunda práctica relacionada con la medición de pérdidas de carga en tuberías y la relación entre el factor de
El documento describe la calibración y uso de medidores de caudal de tubo de Pitot y orificios en tanques. Explica que se determinan los coeficientes de velocidad, contracción y descarga mediante ecuaciones de energía y presión. También presenta datos de laboratorio y cálculos para hallar caudales teóricos y experimentales y evaluar el error porcentual.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre medición de flujo. Los estudiantes midieron el flujo a través de varios instrumentos como un tubo Venturi, rotámetro y medidor volumétrico. Realizaron cálculos teóricos del flujo y determinaron el coeficiente de descarga para el tubo Venturi en diferentes condiciones. Presentaron sus resultados en tablas y gráficas y respondieron preguntas sobre los principios y aplicaciones de los diferentes métodos de medición de flujo.
Este documento presenta el informe de laboratorio sobre el estudio del flujo a través de orificios bajo batiente constante. Explica el marco conceptual, el procedimiento experimental que incluye la recopilación de información, ensamblado del equipo y procedimiento de la práctica, los cálculos y resultados, y las conclusiones sobre cómo depende el coeficiente de descarga del área del orificio. También incluye observaciones como la necesidad de evitar aire en las mediciones.
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio para medir caudales utilizando un venturímetro. El experimento midió las alturas piezométricas en la entrada y garganta del venturímetro para diferentes caudales, y luego utilizó las ecuaciones de Bernoulli y continuidad para calcular los caudales teóricos y reales. Finalmente, se determinó el coeficiente de descarga para cada lectura.
Este documento presenta los resultados de un experimento sobre el estudio de orificios realizado por estudiantes de ingeniería civil. El objetivo era medir coeficientes como el de velocidad, contracción y descarga para diferentes caudales usando un aparato de trayectoria de chorro y un banco hidráulico. Se midieron parámetros como la altura del agua, tiempo de llenado, diámetros y se calcularon valores teóricos y experimentales para luego compararlos.
Este documento presenta un estudio sobre la determinación de las pérdidas de carga por fricción en tuberías. Se realizaron pruebas en tuberías de diferentes diámetros midiendo la altura de la columna de agua para varios caudales. Los resultados muestran que la pérdida de carga aumenta con el caudal y disminuye con el diámetro de la tubería. El documento también incluye marco teórico, objetivos, procedimiento y comentarios sobre los resultados.
Este documento describe un experimento para determinar las pérdidas por fricción en tuberías y debidas a accesorios. Los objetivos son medir el factor de fricción en tuberías, los coeficientes de pérdidas en accesorios, y comparar valores teóricos y experimentales. Se explican conceptos como pérdidas por fricción y accesorios, y ecuaciones como la de Darcy-Weisbach. El procedimiento incluye mediciones de caída de presión en tuberías y accesorios usando un manómetro diferencial para
La práctica describe tres métodos comunes para medir caudal: el medidor Venturi, la placa de orificio y el rotámetro. Los estudiantes usarán estos dispositivos en un equipo de laboratorio para determinar caudales reales, calcular coeficientes de descarga teóricos y empíricos, y analizar cómo estos coeficientes varían con el número de Reynolds.
Este documento presenta los resultados de un experimento para evaluar la relación entre el caudal y la caída de presión en una red de flujo utilizando una dispersión de CMC al 0.7% como fluido modelo. Se midieron los tiempos y diferencias de altura en la red de flujo, que incluía tuberías de diferentes longitudes y dos tipos de accesorios, para determinar velocidades, gastos volumétricos y caídas de presión. Los datos obtenidos se utilizaron para calcular parámetros reológicos y el número de Reynolds, con
Este documento describe los conceptos fundamentales de caudal y generación de presión en sistemas hidráulicos. Explica que el caudal es el volumen de fluido que fluye por un punto en el tiempo y que se puede medir usando un recipiente graduado y un cronómetro. También define el desplazamiento volumétrico de una bomba y la relación entre este parámetro, las revoluciones por minuto y el caudal impulsado. Finalmente, detalla cómo se genera presión cuando el caudal encuentra resistencia a su desplazamiento y las diferencias entre sistem
Este documento trata sobre caudal y generación de presión en sistemas hidráulicos. Explica conceptos clave como caudal, continuidad, desplazamiento volumétrico y medición del caudal. También describe cómo se genera presión cuando el caudal encuentra resistencia al fluir, ya sea a través de sistemas en paralelo o en serie. Finalmente, detalla cómo la presión en un sistema es la suma de las resistencias individuales cuando los caminos están conectados en serie.
Este documento describe un laboratorio sobre la medición de flujo realizado por dos estudiantes. El laboratorio tuvo como objetivos medir el flujo a través de diferentes instrumentos como un rotámetro, tubo de Venturi, placa de orificio y medidor de paletas. Los estudiantes realizaron mediciones de flujo con estos instrumentos y calcularon el flujo en función de las diferencias de presión. Concluyeron que la medición de flujo permite determinar la cantidad de fluido que circula en un conductor en un tiempo y que los diferentes instrumentos son adecuados para
Prevención del golpe de ariete mediante el control del tiempo de cierre, al u...jhony ayala ccasani
Este documento describe métodos para prevenir el golpe de ariete en sistemas de tuberías mediante el control del tiempo de cierre de válvulas hidráulicas. Explica cómo calcular sobrepresiones y la velocidad de propagación de ondas usando ecuaciones de mecánica de fluidos. También presenta un caso de estudio donde se modela y ajusta el tiempo de cierre de válvulas en un sistema de riego por goteo para evitar daños en la tubería.
Reporte practica 1 Curva Característica de una BombaBeyda Rolon
La práctica tuvo como objetivo demostrar experimentalmente la relación entre la altura y el caudal de una bomba para obtener su curva característica. Se midió el tiempo que tardó la bomba en llenar un volumen de agua variando la altura de la manguera. Inicialmente hubo errores en las mediciones de tiempo, pero se implementaron soluciones como tener dos personas midiendo el tiempo y una indicando cuándo iniciar. Finalmente, se obtuvo la curva característica que muestra que a mayor altura el caudal es menor.
Este documento presenta los resultados de un experimento de pérdidas de carga en tuberías realizado por estudiantes de ingeniería. El experimento midió las pérdidas de presión a lo largo de diferentes tuberías y accesorios como válvulas para varios caudales de flujo. Los estudiantes calcularon las pérdidas por fricción experimental y teóricamente y encontraron que los resultados teóricos tuvieron errores menores al 8%. El documento también incluye un diagrama de la configuración de tuberías y las ecuaciones util
Este documento presenta dos experimentos sobre visualización de campos de flujo. El primero visualiza el flujo generado por diferentes formas geométricas sumergidas en un fluido, observando transiciones entre flujos laminar y turbulento. El segundo experimento usa un tubo de Venturi para medir caudal mediante diferencias de presión, calculando la constante C.
Este documento presenta un estudio experimental sobre el número de Reynolds. Se estudian diferentes regímenes de flujo (laminar, de transición y turbulento) al variar la velocidad de un fluido que fluye a través de un tubo de vidrio. Se midió la altura de llenado de un tanque para calcular las velocidades correspondientes a cada régimen. Los resultados obtenidos coincidieron con los regímenes de flujo esperados basados en el cálculo del número de Reynolds, demostrando el buen método experimental utilizado.
El documento describe dos métodos para aforar corrientes: el método de sección control y el método de sección velocidad. El objetivo es aforar una corriente usando ambos métodos y comparar los resultados. Se detallan los pasos para aplicar cada método y realizar cálculos como determinar el área hidráulica, velocidad media, y gasto. Finalmente, se calcula el error relativo entre los gastos obtenidos por los dos métodos.
Este documento presenta información sobre el cálculo de un sistema de bombeo de agua para una edificación de 6 niveles. Se calculan los diámetros de las tuberías de succión e impulsión, considerando un caudal de 3.45 L/s. También se calcula la potencia requerida para la bomba y las pérdidas de carga en las tuberías y accesorios. Finalmente, se establecen las condiciones de diseño para la bomba de 37 metros de altura manométrica para el caudal especificado.
Equipo 4. Mezclado de Polímeros quimica de polimeros.pptxangiepalacios6170
Presentacion de mezclado de polimeros, de la materia de Quimica de Polímeros ultima unidad. Se describe la definición y los tipos de mezclado asi como los aditivos usados para mejorar las propiedades de las mezclas de polimeros
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
1. 0
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS
INFORME DE PRACTICA Nº 5
ALUMNO: ERICK CÓRDOVA LAVADO
CÓDIGO: 20131471 HORARIO: 060D
TEMA: ESTUDIOS DE PÉRDIDAS EN TUBERÍAS, TUBO PITOT
TIPO PRANDTL
JEFE DE PRÁCTICA: JOEL TAPIA HUERTA
FECHA DE REALIZACIÓN: 26/11/2015
CALIFICACIÓN:
ITEM PUNTOS
PRUEBA DE
ENTRADA
TRABAJO Y
PARTICIPACIÓN
INFORME DE
LABORATORIO
NOTA DE
LABORATORIO
FIRMA DEL JEFE DE PRÁCTICA:
2. 1
ÍNDICE:
1. Introducción.......................................................................................................................... 2
1.1. Objetivos ....................................................................................................................... 2
1.2. Aplicaciones prácticas en la ingeniería.......................................................................... 2
2. Metodología y datos............................................................................................................. 3
2.1. Fundamento teórico...................................................................................................... 3
2.2. Procedimiento............................................................................................................... 5
2.3. Descripción de los datos y resolución de los datos....................................................... 8
3. Resultados y discusión de resultados ................................................................................11
3.1. Resultados ...................................................................................................................11
3.2. Discusión de resultados...............................................................................................12
4. Conclusiones y recomendaciones ......................................................................................16
5. Bibliografía..........................................................................................................................19
3. 2
1. Introducción
1.1. Objetivos:
MF1-07:
En este experimento se van a estudiar las pérdidas de carga debido a la rugosidad
de la tubería analizada conociendo la carga y el caudal circulante. Además se
tomarán en cuenta dos hipótesis, incluyendo la altura de velocidad y sin incluir la
altura de velocidad, por lo que también se observarán y compararán los resultados
del experimento teniendo en cuenta estos análisis.
MF1-08:
El objetivo de este experimento es determinar la distribución de velocidades con
el fin de hallar el caudal que pasa por el canal, a través de las velocidades medidas
en puntos específicos con el uso del tubo Pitot.
1.2. Aplicaciones prácticas en la ingeniería
El tema concerniente al estudio de pérdidas en tuberías (Tanque de oscilaciones) tiene
una aplicación muy importante en ingeniería como por ejemplo las instalaciones de
cisternas y tanques de reservorios de agua, estos accesorios son útiles para edificios,
casas que se encuentren en un nivel muy alto.
En cambio la otra aplicación sobre el tubo de Pitot tipo Prandtl, es en la construcción
de canales y represas, puesto que se debe conocer la velocidad del cauce para
aprovechar y generar energía.
Fig. 1: Reservorio de Agua que abastece a
un pueblo.
Fig. 2: Instalación de una cisterna de una
casa.
Fig. 3: Represa de Santa Cruz (Argentina) Fig. 4: Central hidroeléctrica Upstate New York
4. 3
2. Metodología y datos
2.1. Fundamento teórico
MF1-07:
La pérdida de carga en tuberías, es la pérdida de energía del fluido producida por
la fricción que existe entre el fluido y las paredes de la tubería o la fricción que
existe entre las mismas partículas del fluido.
Estas pérdidas pueden determinarse aplicando las siguientes fórmulas:
Fórmula de Darcy – Weisbach:
En 1850, se dedujo la fórmula de Darcy - Weisbach para el cálculo de
pérdidas por fricción en tubos y solo se utiliza para tuberías cortas, es decir
2000
D
L
g
V
D
L
fhf
2
2
Donde: ℎ 𝑓 = Pérdida de carga (m)
L = Longitud de tubería (m)
D = Diámetro de tubería (m)
V = Velocidad media del flujo (m/s)
f = Coeficiente de fricción
Ecuación de Colebrook-White:
fD
k
f Re
51.2
71.3
log2
1
Ecuación de Barr:
89.0
Re
1286.5
71.3
log2
1
D
k
f
Pero si el flujo es laminar, es más simple el cálculo del valor de “f”
Re
64
f
Finalmente, con el cálculo de la constate “k”, se puede definir la rugosidad
relativa (ɛ)
k
D
5. 4
Fórmula de Chezy:
La fórmula se expresa como: RSCV
Dónde: V: Velocidad media de flujo
R: Radio hidráulico
S: Pendiente de la línea de energía
C: Coeficiente de Chezy
Además:
Pm
Am
R
L
h
S
f
7
2
.12
log.18
k
R
C
gRS
6.11
Reemplazando estas últimas fórmulas en las anteriores podemos obtener hf .
Finalmente, relacionando las fórmulas de Darcy – Weisbach y Chezy se obtiene
la siguiente relación:
8g
C
f
MF1-08:
Existen muchas formas de medir los caudales en los canales, pero en esta
oportunidad se señalará la correspondiente para determinar la distribución de
velocidades en él para así determinar los caudales contribuyentes y por ende el
caudal total.
6. 5
Debido a que la perturbación es pequeña se puede suponer que las condiciones
de flujo en el punto 0 se restablecen en el punto 3.
Así:
2
0 0 1
2
P V P
g
… (1)
Pero 1 ( )P h y ; 0 3P P y
Entonces: 0 2V g h
2.2. Procedimiento
MF1-08: Tanque de Oscilaciones:
El sistema “Tanque de oscilaciones” consta de un reservorio con rebose, que
alimenta a una tubería de 42 mm de diámetro. Al final del conducto se puede
observar un tubo piezométrico de material acrílico, así como una caja medidora
de caudal con sus válvulas esférica y de compuerta. Para poder leer directamente
la altura piezométrica usaremos el tubo de acrílico, mientras que la válvula de
compuerta nos permite regular el caudal que circula en el sistema. Todo esto es
posible gracias a que el tanque elevado alimenta con agua este sistema.
Se considerará dos hipótesis:
1. Se incluye la altura de velocidad.
2. No se incluye la altura de velocidad.
El procedimiento será el que sigue a continuación:
Abrir la llave que alimenta al tanque elevado que viene directamente de
la línea de la calle.
Abrir gradualmente la llave que baja del tanque elevado al reservorio
cilíndrico con rebose que a su vez alimentará de agua la tubería en
estudio.
Abriendo la válvula de compuerta situada al final de la tubería podremos
regular el caudal.
7. 6
Se debe de tratar de igualar el caudal de ingreso al caudal de salida
teniendo con esto un rebose mínimo.
Con el tubo piezométrico se registra el desnivel. Inicialmente, la lectura
correspondiente al nivel de cresta del vertedero de rebose es de 70 cm.
Utilizando el medidor volumétrico situado al final de la tubería y el
cronómetro podremos obtener el volumen y el tiempo por lo que
encontraremos el caudal respectivo. Se tomará tres veces la lectura en
este punto.
Repetir la experiencia para un caudal más.
Cerrar todas las llaves al terminar todo la experiencia.
MF1-10: Tubo Pitot tipo Prandtl
El canal de corriente horizontal de sección rectangular, de 46.3 cm de
ancho aproximadamente, con paredes de vidrio, y fondo de concreto.
Fig. 5: Se trató de mantener el rebose al
mínimo.
Fig. 6: Se midieron los caudales y los
tiempos a los que circulaban los caudales.
Fig. 7: Se midió la altura de
presión antes que pase el
flujo y luego que pasaban
cada uno delos flujos.
8. 7
Un tubo Pitot tipo Prandtl para la medición de velocidades en el canal; el
cuál se conectará de forma conveniente al banco de manómetros que se
encuentra en el laboratorio.
Un carro porta – Pitot, que permitirá ubicar al tubo Pitot en los distintos
puntos predeterminados para la experiencia.
Estando instado el tubo Pitot en el carrito, se procederá a generar un
caudal apropiado en el canal. Para conseguir eso se levantará ligeramente
la compuerta situada aguas abajo del canal cuidando que el tirante de agua
( y ) no sobrepase el nivel de las paredes de vidrio del canal. Una vez que
se elija una sección del canal, se efectuará la medición de velocidades en
los puntos que a continuación se especifica:
( 15;0.125 )
( 15;0.375 )
( 15;0.615 )
( 15;0.875 )
y
y
y
y
( 5;0.125 )
( 5;0.375 )
( 5;0.615 )
( 5;0.875 )
y
y
y
y
(5;0.125 )
(5;0.375 )
(5;0.615 )
(5;0.875 )
y
y
y
y
(15;0.125 )
(15;0.375 )
(15;0.615 )
(15;0.875 )
y
y
y
y
Con estos valores podemos hallar los caudales en cada franja vertical y por ende el
caudal total.
Fig. 8: Con el caudalímetro se mide el caudal
real que pasa por la tubería.
Fig. 9: Se colocó el tubo de Pitot a cierta
distancia del medio y en forma opuesta al
flujo para realizar las mediciones.
9. 8
2.3. Descripción de los datos y resolución de los datos
De los datos mencionados en la parte de fundamento teórico son datos que se obtiene
experimentalmente que nos ayudan para poder analizar ciertos parámetros, muchos
de ellos son obtenidos mediante aproximaciones generando un error relativo.
Algunos de ellos son el resultado de fórmulas como el principio de energía de punto a
punto, principio de flujos laminares y turbulentos.
Resolución de datos:
Para la experiencia 07:
Caudal:
𝑄 =
𝑉𝑜𝑙
𝑡
=
1
4.52
= 0.2212
𝑙
𝑠
Velocidad de flujo:
𝑉𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 =
𝑄
𝐴
𝑉𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 =
0.2212/1000
𝜋 ∗ 0.021^2
= 0.1597 𝑚/𝑠
Número de Reynolds:
𝑅𝑒 =
𝑉𝐷
𝜐
Fig. 10: Se midieron las alturas de
velocidades por lo poco que se tuvieron
que calcular las pérdidas de energía.
Fig. 11: Con la ayuda de un carro móvil
colocamos el Pitot.
10. 9
𝑅𝑒 =
(0.1597)(0.042)
0.893𝑥10−6
= 7510.5
Pérdidas:
Sin incluir Altura de Velocidad
ℎ 𝑓 =
𝑝2 − 𝑝1
𝛾
= ∆𝑝𝑖𝑒𝑧𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜
ℎ 𝑓 = 162 − 158 = 4 𝑐𝑚
𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑓 = 4 𝑐𝑚
Coeficiente de fricción (Darcy-Weisbach)
𝑓 = ℎ 𝑓
2𝑔𝐷
𝐿𝑉2
𝑓 = (1.1)
2(9.81)(0.042)
(6)(0.1597)2
= 0.059
Colebrook-White
1
√0.059
= −2 log [
𝑘
3.71(0.042)
+
2.51
(7510.5 )√0.059
]
k = 0.0012 m
→ 𝜀1 =
𝑘
𝐷
= 0.028
Barr
1
√𝑓
= −2 log [
𝑘
3.71𝐷
+
5.1286
𝑅𝑒0.89 ]
1
√0.059
= −2 log [
𝑘
3.71(0.042)
+
5.1286
7510.50.89]
k = 0.001 m
→ 𝜀1 =
𝑘
𝐷
= 0.026
Para el cálculo del coeficiente de Chezy se reemplazaron los datos en la fórmula:
𝑐𝑜𝑛 𝐾1 = 0.0012
11. 10
𝐶 = 18 ∗ 𝐿𝑜𝑔
(
12 ∗
0.042
4
0.0012 +
2
7
11.6 ∗ 0.893𝐸 − 06
√9.81 ∗
0.042
4 ∗
0.011
6 )
= 35.307
𝑐𝑜𝑛 𝑘2 = 0.001
𝐶 = 18 ∗ 𝐿𝑜𝑔
(
12 ∗
0.042
4
0.001 +
2
7
11.6 ∗ 0.893𝐸 − 06
√9.81 ∗ 0.0105 ∗
0.011
6 )
= 35.706
Comprobación de la fórmula:
𝐶 = √
8𝑔
𝑓
𝐶 = √
8 ∗ 9.81
0.059
= 36.471
Para la experiencia 08:
Para cada sección se calculará el caudal y luego se procederá a sumar dichos
caudales por franja, y posteriormente el caudal total.
H = -15cm:
𝑉1 = √2𝑔(0.8)(0.4/100) = 0.2801 𝑚/𝑠
𝑉2 = √2𝑔(0.9)(0.5/100) = 0.3132 𝑚/𝑠
𝑉3 = √2𝑔(0.9)(0.6/100) = 0.3431 𝑚/𝑠
𝑉4 = √2𝑔(0.9)(0.5/100) = 0.3132
𝑚
𝑠
𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 =
0 .2801 + 0.3132 + 0.3431 + 0.3132
4
= 0.3124
Ahora, para calcular el caudal tenemos:
𝑄 = 0.27 ∗ 0.1 ∗ 0.3124 ∗ 1000
12. 11
𝑄 = 8.591 𝑙𝑝𝑠
- De la misma manera se desarrollará para cada franja y se procederá a calcular el
caudal de cada columna y posteriormente el caudal total que es igual a :
𝑄𝑡𝑜𝑡 = ∑ 𝑄𝑖 = 35.125 𝑙𝑝𝑠
3. Resultados y discusión de resultados
3.1. Resultados:
EXPERIENCIA 07:
Δ Piezométrico (cm) Volumen medido (L) Tiempo Medido (s)
1.1 1 4.52
10.5 2 2.81
14.5 2 2.31
Qr (L/s)
V flujo
(m/s)
RE
Perdidas en
columnas
de agua
(cm)
Darcy
Weisbach
Colebrook
White
Bar Chezy C
k1 E1 K2 E2 con k1 con k2 δ
0.2212 0.1597 7510.536 1.1 0.059 0.0012 0.028 0.001 0.026 35.307 35.716 0.00075
0.7117 0.5137 24162.01 10.5 0.055 0.0011 0.025 0.001 0.025 36.838 37.056 0.00024
0.8658 0.6249 29391.88 14.5 0.051 0.0009 0.021 0.001 0.021 38.192 38.403 0.00021
Diámetro (m) 0.042
Long de tubería (m) 6
Material de la tubería
Fierro
Galvanizado
Viscosidad cine. del agua 0.000000893
Temperatura: 25°C
13. 12
EXPERIENCIA 08:
y 0.275
Área 0.04125
Profundidad del pitot (cm)
Velocidad de Flujo Velocidad media por
fila(m/s)d-15cm d-5cm d 5cm d 15cm
0.125y 3.4375 0.2801 0.3431 0.2426 0.1981 0.2660
0.375y 10.3125 0.3132 0.3431 0.3962 0.3706 0.3558
0.625y 17.1875 0.3431 0.3431 0.3431 0.2801 0.3274
0.875y 24.0625 0.3132 0.3431 0.3132 0.3431 0.3282
Velocidad media por cada
columna (m/s)
0.3124 0.3431 0.3238 0.2980
Caudal por columna (L/s) 8.591 9.435 8.904 8.1945
Caudal total (L/s) 35.125
Interpolando los valores para V (0, 2y), V (0, 8y) y V (0, 5), tenemos:
𝑉 (0, 2𝑦) = 0.266 −
(0.266 − 0.356) ∗ (3.44 − 0.2 ∗ 27.95)
3.44 − 10.3125
= 0.293
𝑉 (0, 8𝑦) = 0.3279
𝑉 (0, 5𝑦) = 0.3416
Entonces:
Vm= V (0,5y)= (V (0, 2y)+ V (0, 8y))/ 2
Vm= 0.3416 ≈ 0.31045
Profundidad del Pitot (cm)
Diferencial piezométrico
d-15cm d-5cm d 5cm d 15cm
0.125y 3.44 0.4 0.6 0.3 0.2
0.375y 10.31 0.5 0.6 0.8 0.7
0.625y 17.19 0.6 0.6 0.6 0.4
0.875y 24.06 0.5 0.6 0.5 0.6
14. 13
EXPERIENCIA VIRTUAL: (SOYA)
De la sección S1:
De la sección S2:
0
5
10
15
20
25
30
0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000
Y(cm)
Velocidad (m/s)
V vs Y
V vs Y
0.2900
0.3000
0.3100
0.3200
0.3300
0.3400
0.3500
-20 -10 0 10 20
Velocidad(m/s)
Distancia (cm)
V vs X
V vs X
Fig. 12: Distribución de las velocidades en
función de la profundidad sumergida del
tubo de Pitot.
Fig. 13: Distribución de velocidades a lo
largo de una fila a una determinada
altura.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
V_r [m/s]
-0.024
-0.004
0.016
0.072 0.122
Z[m]
Y [m]
Velocity Distribution at
Pipe
VelocData
PipeWall
V=0.4617m/
s
15. 14
-0.024
-0.004
0.016
0.072 0.122
Z[m]
Y [m]
Velocity Distribution at
Pipe
VelocData
PipeWall
V=0.4598m/
s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
V_r [m/s]
-0.024
-0.014
-0.004
0.006
0.016
0.072 0.122
Z[m]
Y [m]
Velocity Distribution at
Pipe
VelocData
PipeWall
V=0.4597m/
s
V=0.4811m/
s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
V_r [m/s]
De la sección S3
De la sección S4:
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
V_r [m/s] (S2)
-0.024
-0.014
-0.004
0.006
0.016
0.072 0.092 0.112
Z[m]
Y [m]
Velocity Distribution at
Pipe
VelocData
PipeWall
V=0.4606m/s
V=0.4812m/s
V=0.4752m/s
V=0.4524m/s
16. 15
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
V_r [m/s]
-0.024
-0.014
-0.004
0.006
0.016
0.072 0.122
Z[m]
Y [m]
Velocity Distribution at
Pipe
VelocData
PipeWall
V=0.4614m/s
V=0.4811m/s
V=0.4748m/s
V=0.4513m/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
V_r [m/s]
-0.024
-0.014
-0.004
0.006
0.016
0.072 0.092 0.112
Z[m]
Y [m]
Velocity Distribution at
Pipe
VelocData
PipeWall
V=0.4609m/s
V=0.4814m/s
V=0.4752m/s
V=0.452m/s
Series7
4.65E-01
4.70E-01
4.75E-01
4.80E-01
4.85E-01
4.90E-01
4.95E-01
5.00E-01
5.05E-01
0 100 200 300 400 500 600 700 800
VELOCIDAD(m/s)
Velocidad a lo largo de la Tubería
Series1
De la sección S5
De la sección S6
17. 16
Velocidad media: (U):
𝑈 =
2𝜋
𝐴
∗ ∑ 𝑉𝑟 ∗ 𝑟
Para la sección S1: Vm= 0.485647 m/s
3.2. Discusión de resultados:
EXPERIENCIA 07:
En este experimento pudimos observar que las rugosidades, tanto absolutas como
relativas, que obtuvimos mediante las dos fórmulas utilizadas son bastante
similares. También se puede observar que cuando se consideran las pérdidas por
las alturas sin velocidades la rugosidad aumenta, algo esperado ya que se le quita
la energía que aporta la velocidad del flujo.
EXPERIENCIA 08:
En este experimento se observó que las velocidades halladas a una misma altura
tienden a distribuirse de forma simétrica con respecto a la mitad, es decir desde el
punto 0. Esto se ve corroborado con la gráfica de velocidad promedio por columna
vs X, siendo la distribución parabólica. También se puede observar que la gráfica
de velocidad promedio por fila vs Y no tiene forma definida, esto tiene sentido debido
a que el flujo es turbulento.
También se puede observar que el caudal hallado en el experimento es un valor
bastante cercano al valor medido por el caudalímetro. Por último, se puede observar
que los valores obtenidos para el Vm, el Vm obtenido con el V (0, 2y) y el V (0,8y)
y el Vm obtenido con el V (0,5y) son bastante similares por lo que se podría decir
que la aproximación hecha en el experimento fue casi exacta.
4. Conclusiones y recomendaciones
Experiencia 07:
La pérdida que se presenta en la tubería en el tanque de oscilaciones es
considerable por lo que no deberían ser ignoradas en el análisis de los tanques de
oscilaciones.
También se pudo comprobar que las fórmulas de Darcy, Colebrook- White, Barr y
Chezy se cumplen, en este caso, para una tubería con flujo turbulento. Se pone
especial énfasis en que la fórmula de Darcy para tuberías cortas si se cumple, pues
debido a sus dimensiones, la tubería analizada es una tubería corta.
Las pérdidas mayormente en este experimento se deben a que el fierro presenta
mayor coeficiente de fricción, logrando que cada vez que el agua llegue al final de
la tubería, este poseía una menor velocidad.
18. 17
Este experimento se vio afectado por distintas fuentes de error. Entre las más
importantes tenemos la medición del rebose de tal forma que se mantenga al
mínimo, que se debe de hacer a simple vista. Otra fuente de error de relevancia en
el experimento es la medición del caudal con el caudalímetro, debido que se debe
determinar un caudal en un tiempo medido con el cronómetro. Errores en la
medición de estos datos podrían haber afectado los resultados del experimento.
En este experimento si se consideraron las pérdidas por rugosidad, sin embargo no
se tomaron en cuenta pérdidas por accesorios. Además otras posibles fuentes de
error son la imperfección de los instrumentos y de los materiales utilizados, errores
humanos, errores de medición y otros factores menos importantes, como una
posible oxidación interna de la tubería.
Experiencia 08:
En el segundo experimento se obtuvo la aproximación de la distribución de
velocidades en los puntos medios de las secciones en el ancho de la compuerta,
pues el caudal medido con el caudalímetro tiene un valor bastante cercano al caudal
obtenido con el tubo de Pitot- Prandtl, pero que para un valor más exacto se
debieron de haber medido más puntos.
Otra conclusión obtenida fue que todas las filas a distintos puntos de profundidad
tenían una distribución de velocidad casi parabólica, es decir donde el punto medio
de la distancia en el canal presentaba el pico más alto de velocidad y los bordes del
canal tenían poca velocidad.
También cabe mencionar que cada vez que se incrementaba la profundidad se
registraba un mayor cambio de velocidad, por ejemplo, casi en la altura cercana a
la superficie se presentaba una distribución bastante alterada, mientras que en la
profundidad se notaba menor la variación de la velocidad.
Una observación que se pudo notar es que al momento de levantar la plataforma
de salida se lograba que el agua se juntara en el canal, puesto que se obtenía
mayor pendiente, y se registraba una menor velocidad para poder trabajar con
mejores datos.
Entre las posibles fuentes de error, la posición del tubo de Pitot debía estar
exactamente en una posición opuesta al flujo, pues esto afecta considerablemente
los resultados del experimento.
Durante la realización del ensayo se tuvo un error ocasionado por que el soporte
del tubo de Pitot estaba flojo y constantemente se resbalaba y cambiaba su altura,
lo que generaba error, además se contaba con una regla que no registraba datos
exactos puesto que no estaba pegaba al canal sino que nosotros teníamos que
colocarlo aproximadamente perpendicular.
Experiencia Virtual:
Una de las conclusiones más importantes en esta sesión virtual, fue que las
distribuciones de velocidades en función del radio, con casi constantes, es decir en
cada sección de la tubería se registran una velocidad casi constante, en la gráfica
se observa que tiene una tendencia lineal.
19. 18
Otra conclusión es que la gráfica de curva isovelocidades, se observa que en la
tubería la sección media presenta una mayor velocidad que en el centro como en
los borde, esto se debe a que en los bordes hay presencia de pérdidas de energía,
puesto que sus paredes no son lisas.
20. 19
5. Bibliografía
2015 JOSE CABRERA G., RICHARD PEHOVAZ.
“Guía de laboratorio de mecánica de fluidos”
PONTIFIA UNIVERSIDA CATOLICA DEL PERU pág. 3 – 10
2012 GRUPO JM
“Mecánica de fluidos” Plataforma educativa
https://avdiaz.files.wordpress.com/2008/10/guia1enclase.pdf
1965 LEVI, ENZO.
Mecánica de los fluidos. Universidad Nacional Autónoma de México
2002 POTTER, M. C., WIGGERT, D. C., HONDZO, M., & SHIH, T. I.
Mecánica de fluidos. Thomson.
2003 MUNSON, BRUCE R.
Fundamentos de mecánica de fluidos (libro virtual)
http://dspace.ucbscz.edu.bo/dspace/bitstream/123456789/4411/1/4537.pdf
2000 CHOW, Ven Te.
Hidráulica de canales abiertos. McGraw Hill.
http://dspace.ucbscz.edu.bo/dspace/bitstream/123456789/4971/1/2807.pdf