Este documento presenta un resumen de tres oraciones del trabajo de laboratorio "Evaluación de datos, análisis de correlación, regresión y calibración de un rotámetro". El objetivo del trabajo era evaluar los datos de un experimento de calibración de un rotámetro, determinar la relación entre la lectura del rotámetro y el caudal mediante un análisis de regresión, y calcular la corrección de lectura del rotámetro. Se incluye información teórica sobre rotámetros, caudal, análisis de regresión y métodos para la calib
Calculo de la viscosidad y comportamiento de los fluidosHiginio Flores
El documento describe los conceptos básicos de fluidos, incluyendo las clasificaciones de fluidos (líquidos, gases, newtonianos, no newtonianos), las propiedades de los fluidos como densidad y viscosidad, y los métodos para calcular la viscosidad como el método de Watson. También incluye ejemplos numéricos de cálculos de viscosidad para diferentes sustancias y condiciones.
Ing. Química."Balances en operaciones Aire - Agua"jiparokri
Este documento trata sobre operaciones de transferencia de masa entre aire y agua como secado, humidificación y acondicionamiento de aire. Explica los conceptos clave como humedad molar, absoluta, relativa y porcentual. Describe diagramas psicométricos y equipos como secadores y torres de enfriamiento. Presenta balances de materia y energía para estas operaciones y resuelve ejemplos numéricos sobre secado y deshumidificación.
La psicometría estudia las propiedades termodinámicas del aire húmedo y cómo la humedad afecta materiales y confort humano. Analiza métodos para controlar propiedades del aire húmedo en aplicaciones como secado de alimentos, aire acondicionado, refrigeración, y climatización industrial. Explica propiedades del aire seco y húmedo, como humedad específica y porcentaje, y usa diagramas psicrométricos para calcular propiedades a partir de dos valores de entrada.
El documento presenta los fundamentos teóricos y el procedimiento experimental para determinar la presión de vapor de líquidos a diferentes temperaturas. Se utilizó la ecuación de Clausius-Clapeyron para relacionar matemáticamente la presión de vapor con la temperatura y calcular la cantidad de calor absorbida en la vaporización del mercurio. Los resultados experimentales se graficaron y permitieron validar la teoría de que a mayor temperatura la presión de vapor es menor.
Este documento presenta un experimento para determinar la viscosidad dinámica y cinemática de varios fluidos. Explica que la viscosidad es la resistencia de un fluido al flujo y depende de factores como la temperatura y presión. Describe el procedimiento experimental que involucra medir el tiempo que tardan esferas metálicas en caer a través de diferentes fluidos y luego usar esa información para calcular la viscosidad usando la ecuación de Stokes. Los resultados muestran que la glicerina tiene una viscosidad mayor que el aceite comestible.
Equilibrio Quimico Fugacidad Coeficiente de Fugacidad y EcuacionesJAIRO ORDOÑEZ
El documento trata sobre el potencial químico en el equilibrio de fases. Explica que el potencial químico indica el desplazamiento espontáneo de la materia y que para alcanzar el equilibrio entre fases, los potenciales químicos de cada componente deben ser iguales en todas las fases. También presenta diferentes ecuaciones y correlaciones para calcular la fugacidad y el coeficiente de fugacidad en mezclas ideales y reales de gases y líquidos puros y en equilibrio.
Este documento describe conceptos clave de la transferencia de masa, incluyendo concentración, fracción, velocidad y densidad de flujo. Explica la ley de Fick de que el flujo difusivo es directamente proporcional al gradiente de concentración. También discute la dependencia del coeficiente de difusión en la presión y temperatura, y la difusión en gases, líquidos y sólidos.
Números adimensionales de importancia en ingenieríaandreswill
Este documento presenta definiciones y explicaciones de varios números adimensionales importantes utilizados en ingeniería, incluyendo el número de Arquímedes, Biot, coeficiente de arrastre, coeficiente de sustentación, Damkholer, Eckert, Euler, Froude, Graetz, Grashof, Lewis, Mach y otros. Cada número adimensional representa la relación entre fuerzas o propiedades físicas relevantes para un problema de ingeniería particular.
Calculo de la viscosidad y comportamiento de los fluidosHiginio Flores
El documento describe los conceptos básicos de fluidos, incluyendo las clasificaciones de fluidos (líquidos, gases, newtonianos, no newtonianos), las propiedades de los fluidos como densidad y viscosidad, y los métodos para calcular la viscosidad como el método de Watson. También incluye ejemplos numéricos de cálculos de viscosidad para diferentes sustancias y condiciones.
Ing. Química."Balances en operaciones Aire - Agua"jiparokri
Este documento trata sobre operaciones de transferencia de masa entre aire y agua como secado, humidificación y acondicionamiento de aire. Explica los conceptos clave como humedad molar, absoluta, relativa y porcentual. Describe diagramas psicométricos y equipos como secadores y torres de enfriamiento. Presenta balances de materia y energía para estas operaciones y resuelve ejemplos numéricos sobre secado y deshumidificación.
La psicometría estudia las propiedades termodinámicas del aire húmedo y cómo la humedad afecta materiales y confort humano. Analiza métodos para controlar propiedades del aire húmedo en aplicaciones como secado de alimentos, aire acondicionado, refrigeración, y climatización industrial. Explica propiedades del aire seco y húmedo, como humedad específica y porcentaje, y usa diagramas psicrométricos para calcular propiedades a partir de dos valores de entrada.
El documento presenta los fundamentos teóricos y el procedimiento experimental para determinar la presión de vapor de líquidos a diferentes temperaturas. Se utilizó la ecuación de Clausius-Clapeyron para relacionar matemáticamente la presión de vapor con la temperatura y calcular la cantidad de calor absorbida en la vaporización del mercurio. Los resultados experimentales se graficaron y permitieron validar la teoría de que a mayor temperatura la presión de vapor es menor.
Este documento presenta un experimento para determinar la viscosidad dinámica y cinemática de varios fluidos. Explica que la viscosidad es la resistencia de un fluido al flujo y depende de factores como la temperatura y presión. Describe el procedimiento experimental que involucra medir el tiempo que tardan esferas metálicas en caer a través de diferentes fluidos y luego usar esa información para calcular la viscosidad usando la ecuación de Stokes. Los resultados muestran que la glicerina tiene una viscosidad mayor que el aceite comestible.
Equilibrio Quimico Fugacidad Coeficiente de Fugacidad y EcuacionesJAIRO ORDOÑEZ
El documento trata sobre el potencial químico en el equilibrio de fases. Explica que el potencial químico indica el desplazamiento espontáneo de la materia y que para alcanzar el equilibrio entre fases, los potenciales químicos de cada componente deben ser iguales en todas las fases. También presenta diferentes ecuaciones y correlaciones para calcular la fugacidad y el coeficiente de fugacidad en mezclas ideales y reales de gases y líquidos puros y en equilibrio.
Este documento describe conceptos clave de la transferencia de masa, incluyendo concentración, fracción, velocidad y densidad de flujo. Explica la ley de Fick de que el flujo difusivo es directamente proporcional al gradiente de concentración. También discute la dependencia del coeficiente de difusión en la presión y temperatura, y la difusión en gases, líquidos y sólidos.
Números adimensionales de importancia en ingenieríaandreswill
Este documento presenta definiciones y explicaciones de varios números adimensionales importantes utilizados en ingeniería, incluyendo el número de Arquímedes, Biot, coeficiente de arrastre, coeficiente de sustentación, Damkholer, Eckert, Euler, Froude, Graetz, Grashof, Lewis, Mach y otros. Cada número adimensional representa la relación entre fuerzas o propiedades físicas relevantes para un problema de ingeniería particular.
Este documento presenta definiciones de varios números adimensionales utilizados en mecánica de fluidos y transferencia de calor, incluyendo el número de Arquímedes, número de Brinkman, número de capilaridad, número de Dean, número de Deborah, número de Eckert, número de Ekman, número de Eötvös, número de Euler y número de Fourier. Cada número caracteriza una relación particular entre fuerzas relevantes en un sistema de fluidos.
Este documento presenta información sobre diferentes temas relacionados con los mecanismos de transferencia, incluyendo fluidos, flujo, reología, concentración de masa y molar, calor y los mecanismos de transferencia de calor. Define conceptos clave como fluido, flujo, newtoniano y no newtoniano, concentración en masa y fracción molar. Explica los tres mecanismos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación, así como sus características.
La transferencia de calor es la ciencia que trata de predecir el intercambio de energía que puede tener lugar entre cuerpos materiales, como resultado de una diferencia de temperaturas. La ciencia de la transferencia de calor pretende no sólo explicar como la energía térmica puede ser transferida, sino también predecir la rapidez con la que, bajo ciertas condiciones específicas, tendrá lugar esa transferencia.
Manual elaborado por: Ing. Francisco J. López Martínez
Este documento describe un laboratorio realizado para medir caudales utilizando tres dispositivos: un tubo de Venturi, un medidor de orificio y un rotámetro. Se explican brevemente los principios de funcionamiento de cada dispositivo y el procedimiento seguido, el cual incluyó tomar lecturas de presión, medir tiempos de llenado de volúmenes conocidos y calcular caudales teóricos usando ecuaciones de la mecánica de fluidos.
Este documento presenta los resultados de un experimento realizado por estudiantes para comprobar la ley de Stokes. Midieron el tiempo que tardaban esferas de diferentes tamaños y densidades en caer a través de varios fluidos viscosos. Los resultados mostraron que a mayor viscosidad del fluido mayor era el tiempo de caída, y que la ley de Stokes se cumplía mejor para esferas pequeñas y lejos de las paredes del recipiente.
Laboratorio N°1. Cátedra de Mecánica de Fluidos,
Determinación de tipos de flujo según Reynolds.
Eduardo Silva Escalante
Universidad Tecnológica metropolitana
Este documento describe los ciclos termodinámicos de potencia de vapor, incluyendo el ciclo de Carnot, el ciclo Rankine y sus modificaciones. Explica que el ciclo Rankine es una modificación práctica del ciclo de Carnot que permite la generación de energía eléctrica a gran escala. También analiza parámetros como la presión, temperatura y eficiencia térmica de los ciclos, y describe procesos como la sobrecalentación y regeneración para mejorar el rendimiento. El objetivo es definir los
El documento trata sobre la viscosidad y los diferentes tipos de fluidos. Explica que la viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir y que los fluidos no newtonianos no cumplen la ley de viscosidad de Newton. Además, clasifica a los fluidos no newtonianos en tres grupos dependiendo de si su comportamiento depende o no del tiempo, y proporciona ejemplos de fluidos que se encuentran en cada categoría.
Este documento describe un experimento para determinar la capacidad calórica de un calorímetro. Se registraron los datos de temperatura y voltaje al mezclar agua a temperatura ambiente y a 80°C en el calorímetro. Usando ecuaciones de calor, se calculó una constante del calorímetro que relaciona su masa y capacidad calórica. Los resultados muestran que después de 21 minutos, el agua fría y caliente alcanzaron la misma temperatura debido a la transferencia de calor.
El documento habla sobre el factor de compresibilidad (Z) y el factor acéntrico (ω). Z mide la desviación del comportamiento ideal de un gas y depende de la temperatura y presión. ω está definido para sustancias puras con referencia a su presión de vapor y es un parámetro importante para corregir el valor de Z. El teorema de los estados correspondientes establece que gases con el mismo ω tendrán el mismo valor de Z si se comparan a la misma temperatura y presión reducidas.
(1) Este documento describe un experimento para obtener la curva característica de una bomba mediante la medición del caudal a diferentes alturas. (2) Se midió el tiempo que tardó la bomba en bombear 2 litros de agua a alturas crecientes entre 0.33 y 1.76 metros. (3) Los resultados se usaron para calcular el caudal a cada altura y graficar la curva, mostrando que el caudal disminuye a medida que aumenta la altura.
Este documento presenta un reporte de laboratorio sobre la caída de presión en lechos empacados. Se realizó un experimento usando canicas y una manguera con y sin el empaque para medir el caudal en cada caso y calcular la caída de presión usando ecuaciones. Los resultados mostraron una mayor caída de presión en el lecho empacado que en la manguera sola, lo que es consistente con la mayor resistencia al flujo causada por el material de relleno. El reporte concluye que los cálculos y resultados del experimento
El documento introduce el estudio de la psicrometría, que analiza las propiedades termodinámicas del aire húmedo y su uso para entender procesos que involucran aire húmedo. Explica que la psicrometría se aplica en el diseño de sistemas de almacenamiento de alimentos, equipos de refrigeración, procesos de secado y procesos industriales que requieren control del contenido de vapor de agua en el aire. Además, presenta conceptos como transformaciones del aire, balances de materia y energía
Este documento describe un experimento para determinar experimentalmente cómo afectan las variables involucradas en el cálculo del número de Reynolds. El experimento modifica parámetros como el diámetro de la manguera, la velocidad del flujo y la temperatura del agua para comparar las variaciones en el número de Reynolds. Se realizaron varios intentos midiendo la velocidad, caudal y viscosidad cinemática del agua a diferentes temperaturas y diámetros de manguera para verificar la teoría de que el número de Reynolds depende de la longitud, velocidad y viscosidad de un
Este documento describe dos tipos de fluidos dependientes del tiempo: los fluidos tixotrópicos y los fluidos reopécticos. Los fluidos tixotrópicos ven reducida su viscosidad con el aumento de la velocidad de deformación y su estructura interna puede recuperarse con el tiempo en reposo, mostrando histéresis. Los fluidos reopécticos tienen un comportamiento contrario, con aumento de la viscosidad con el tiempo y la velocidad de deformación y exhiben una histéresis inversa. Ambos tipos de fluidos se ven afect
El documento trata sobre reactores químicos. Explica conceptos como balance de moles, tasa de reacción, ecuaciones para diferentes tipos de reactores como por lotes, de tanque con agitación continua, tubular y de lecho empacado. Incluye ejercicios para calcular volúmenes y tiempos de reacción usando estas ecuaciones.
El documento describe los conceptos de fluidos compresibles e incompresibles. Explica que un fluido compresible es aquel cuya densidad varía significativamente con los cambios de presión, como los gases, mientras que la densidad de los fluidos incompresibles como los líquidos cambia poco. Introduce el módulo de compresibilidad como una constante que representa la relación entre variaciones de volumen y presión de un material. Finalmente, analiza cómo la velocidad del sonido en un fluido puede usarse para evaluar su grado de compresibilidad.
El documento trata sobre la termodinámica. Explica conceptos clave como sistemas termodinámicos, variables de estado, energía, trabajo y calor. Define sistemas abiertos, cerrados e aislados y clasifica variables como internas, externas, extensivas e intensivas. Describe diferentes formas de energía como potencial, cinética e interna. Finalmente, presenta la primera ley de la termodinámica sobre la conservación de la energía.
El documento describe el ciclo de Carnot, que consta de dos transformaciones isotérmicas y dos adiabáticas entre dos temperaturas. Se define el ciclo y se proporcionan ecuaciones para calcular el trabajo, calor y variación de energía interna en cada etapa. Además, se explica cómo usar un simulador para examinar ciclos térmicos completos y calcular su rendimiento.
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como el tubo de Venturi y la boquilla de flujo, medidores de área variable como el rotámetro, y medidores para canales abiertos como vertederos y resbaladeros. Explica factores a considerar al seleccionar un medidor de flujo, como el rango de flujo, la exactitud requerida, y las pérdidas de presión. También describe cómo cada tipo de medidor funciona para medir la velocidad o caudal de flujo.
Este documento presenta definiciones de varios números adimensionales utilizados en mecánica de fluidos y transferencia de calor, incluyendo el número de Arquímedes, número de Brinkman, número de capilaridad, número de Dean, número de Deborah, número de Eckert, número de Ekman, número de Eötvös, número de Euler y número de Fourier. Cada número caracteriza una relación particular entre fuerzas relevantes en un sistema de fluidos.
Este documento presenta información sobre diferentes temas relacionados con los mecanismos de transferencia, incluyendo fluidos, flujo, reología, concentración de masa y molar, calor y los mecanismos de transferencia de calor. Define conceptos clave como fluido, flujo, newtoniano y no newtoniano, concentración en masa y fracción molar. Explica los tres mecanismos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación, así como sus características.
La transferencia de calor es la ciencia que trata de predecir el intercambio de energía que puede tener lugar entre cuerpos materiales, como resultado de una diferencia de temperaturas. La ciencia de la transferencia de calor pretende no sólo explicar como la energía térmica puede ser transferida, sino también predecir la rapidez con la que, bajo ciertas condiciones específicas, tendrá lugar esa transferencia.
Manual elaborado por: Ing. Francisco J. López Martínez
Este documento describe un laboratorio realizado para medir caudales utilizando tres dispositivos: un tubo de Venturi, un medidor de orificio y un rotámetro. Se explican brevemente los principios de funcionamiento de cada dispositivo y el procedimiento seguido, el cual incluyó tomar lecturas de presión, medir tiempos de llenado de volúmenes conocidos y calcular caudales teóricos usando ecuaciones de la mecánica de fluidos.
Este documento presenta los resultados de un experimento realizado por estudiantes para comprobar la ley de Stokes. Midieron el tiempo que tardaban esferas de diferentes tamaños y densidades en caer a través de varios fluidos viscosos. Los resultados mostraron que a mayor viscosidad del fluido mayor era el tiempo de caída, y que la ley de Stokes se cumplía mejor para esferas pequeñas y lejos de las paredes del recipiente.
Laboratorio N°1. Cátedra de Mecánica de Fluidos,
Determinación de tipos de flujo según Reynolds.
Eduardo Silva Escalante
Universidad Tecnológica metropolitana
Este documento describe los ciclos termodinámicos de potencia de vapor, incluyendo el ciclo de Carnot, el ciclo Rankine y sus modificaciones. Explica que el ciclo Rankine es una modificación práctica del ciclo de Carnot que permite la generación de energía eléctrica a gran escala. También analiza parámetros como la presión, temperatura y eficiencia térmica de los ciclos, y describe procesos como la sobrecalentación y regeneración para mejorar el rendimiento. El objetivo es definir los
El documento trata sobre la viscosidad y los diferentes tipos de fluidos. Explica que la viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir y que los fluidos no newtonianos no cumplen la ley de viscosidad de Newton. Además, clasifica a los fluidos no newtonianos en tres grupos dependiendo de si su comportamiento depende o no del tiempo, y proporciona ejemplos de fluidos que se encuentran en cada categoría.
Este documento describe un experimento para determinar la capacidad calórica de un calorímetro. Se registraron los datos de temperatura y voltaje al mezclar agua a temperatura ambiente y a 80°C en el calorímetro. Usando ecuaciones de calor, se calculó una constante del calorímetro que relaciona su masa y capacidad calórica. Los resultados muestran que después de 21 minutos, el agua fría y caliente alcanzaron la misma temperatura debido a la transferencia de calor.
El documento habla sobre el factor de compresibilidad (Z) y el factor acéntrico (ω). Z mide la desviación del comportamiento ideal de un gas y depende de la temperatura y presión. ω está definido para sustancias puras con referencia a su presión de vapor y es un parámetro importante para corregir el valor de Z. El teorema de los estados correspondientes establece que gases con el mismo ω tendrán el mismo valor de Z si se comparan a la misma temperatura y presión reducidas.
(1) Este documento describe un experimento para obtener la curva característica de una bomba mediante la medición del caudal a diferentes alturas. (2) Se midió el tiempo que tardó la bomba en bombear 2 litros de agua a alturas crecientes entre 0.33 y 1.76 metros. (3) Los resultados se usaron para calcular el caudal a cada altura y graficar la curva, mostrando que el caudal disminuye a medida que aumenta la altura.
Este documento presenta un reporte de laboratorio sobre la caída de presión en lechos empacados. Se realizó un experimento usando canicas y una manguera con y sin el empaque para medir el caudal en cada caso y calcular la caída de presión usando ecuaciones. Los resultados mostraron una mayor caída de presión en el lecho empacado que en la manguera sola, lo que es consistente con la mayor resistencia al flujo causada por el material de relleno. El reporte concluye que los cálculos y resultados del experimento
El documento introduce el estudio de la psicrometría, que analiza las propiedades termodinámicas del aire húmedo y su uso para entender procesos que involucran aire húmedo. Explica que la psicrometría se aplica en el diseño de sistemas de almacenamiento de alimentos, equipos de refrigeración, procesos de secado y procesos industriales que requieren control del contenido de vapor de agua en el aire. Además, presenta conceptos como transformaciones del aire, balances de materia y energía
Este documento describe un experimento para determinar experimentalmente cómo afectan las variables involucradas en el cálculo del número de Reynolds. El experimento modifica parámetros como el diámetro de la manguera, la velocidad del flujo y la temperatura del agua para comparar las variaciones en el número de Reynolds. Se realizaron varios intentos midiendo la velocidad, caudal y viscosidad cinemática del agua a diferentes temperaturas y diámetros de manguera para verificar la teoría de que el número de Reynolds depende de la longitud, velocidad y viscosidad de un
Este documento describe dos tipos de fluidos dependientes del tiempo: los fluidos tixotrópicos y los fluidos reopécticos. Los fluidos tixotrópicos ven reducida su viscosidad con el aumento de la velocidad de deformación y su estructura interna puede recuperarse con el tiempo en reposo, mostrando histéresis. Los fluidos reopécticos tienen un comportamiento contrario, con aumento de la viscosidad con el tiempo y la velocidad de deformación y exhiben una histéresis inversa. Ambos tipos de fluidos se ven afect
El documento trata sobre reactores químicos. Explica conceptos como balance de moles, tasa de reacción, ecuaciones para diferentes tipos de reactores como por lotes, de tanque con agitación continua, tubular y de lecho empacado. Incluye ejercicios para calcular volúmenes y tiempos de reacción usando estas ecuaciones.
El documento describe los conceptos de fluidos compresibles e incompresibles. Explica que un fluido compresible es aquel cuya densidad varía significativamente con los cambios de presión, como los gases, mientras que la densidad de los fluidos incompresibles como los líquidos cambia poco. Introduce el módulo de compresibilidad como una constante que representa la relación entre variaciones de volumen y presión de un material. Finalmente, analiza cómo la velocidad del sonido en un fluido puede usarse para evaluar su grado de compresibilidad.
El documento trata sobre la termodinámica. Explica conceptos clave como sistemas termodinámicos, variables de estado, energía, trabajo y calor. Define sistemas abiertos, cerrados e aislados y clasifica variables como internas, externas, extensivas e intensivas. Describe diferentes formas de energía como potencial, cinética e interna. Finalmente, presenta la primera ley de la termodinámica sobre la conservación de la energía.
El documento describe el ciclo de Carnot, que consta de dos transformaciones isotérmicas y dos adiabáticas entre dos temperaturas. Se define el ciclo y se proporcionan ecuaciones para calcular el trabajo, calor y variación de energía interna en cada etapa. Además, se explica cómo usar un simulador para examinar ciclos térmicos completos y calcular su rendimiento.
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como el tubo de Venturi y la boquilla de flujo, medidores de área variable como el rotámetro, y medidores para canales abiertos como vertederos y resbaladeros. Explica factores a considerar al seleccionar un medidor de flujo, como el rango de flujo, la exactitud requerida, y las pérdidas de presión. También describe cómo cada tipo de medidor funciona para medir la velocidad o caudal de flujo.
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como tubos de Venturi y placas de orificio, medidores de área variable como rotámetros y fluxómetros, y medidores de flujo masivo. Explica factores clave para seleccionar un medidor de flujo y proporciona detalles sobre el funcionamiento y aplicaciones de varios diseños populares.
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como el tubo de Venturi. El tubo de Venturi mide el flujo mediante la diferencia de presión entre la entrada y la garganta estrecha, donde la velocidad del flujo aumenta. Se compone de una entrada cónica, una garganta y una salida divergente para reducir la pérdida de presión. La diferencia de presión se mide y se usa para calcular la velocidad y el caudal del flujo a través de ecuaciones de
El documento describe varios tipos de instrumentos de medición de flujo volumétrico como medidores de presión diferencial, medidores de área variable, medidores de velocidad, medidores de fuerza, medidores de tensión inducida y medidores de desplazamiento positivo. Explica en detalle los principios de operación de las placas de orificio, las boquillas de flujo, los tubos de Venturi y los medidores electromagnéticos y ultrasónicos.
El conocimiento empírico del funcionamiento de los canales se remonta a varios milenios. En la antigua Mesopotamia se usaban canales de riego, en la Roma Imperial se abastecían de agua a través de canales construidos sobre inmensos acueductos, y los habitantes del antiguo Perú construyeron en algunos lugares de los Andes canales que aun funcionan.
Este documento presenta un resumen de 13 prácticas sobre hidráulica de canales. La introducción describe brevemente el conocimiento histórico de los canales. Las prácticas cubren temas como las propiedades físico-hidráulicas de los canales, la clasificación de flujos, el estado y régimen del flujo, y métodos de descarga a través de estructuras en canales abiertos. El documento proporciona equipos, procedimientos y conceptos teóricos para cada práctica.
Este documento presenta un resumen de 13 prácticas sobre hidráulica de canales. La introducción describe brevemente el conocimiento histórico de los canales. Las prácticas cubren temas como las propiedades físico-hidráulicas de los canales, la clasificación de flujos, el estado y régimen del flujo, y métodos de descarga a través de estructuras en canales abiertos. El documento proporciona equipos, procedimientos y figuras para cada práctica.
Este documento proporciona una descripción detallada de los diferentes tipos de medidores de caudal, incluyendo medidores de cabeza variable como el tubo Venturi, la placa orificio y la boquilla de flujo, así como medidores de turbina, sondas de velocidad y Pitot. También describe varios tipos de macro y micromedidores como el contador Woltmann, el contador de chorro múltiple y el contador ultrasónico. El objetivo es brindar una guía completa sobre las opciones disponibles para medir caudales tanto en sist
Este documento presenta tres métodos para calcular el caudal de un sistema de drenaje superficial: el método de velocidad y sección, el método del flotador y el método racional. Explica cómo usar un molinete para medir la velocidad del agua y calcular el caudal parcial y total. También describe cómo construir curvas de intensidad-duración-frecuencia a partir de datos de precipitación máxima.
Este documento describe varios métodos para calcular el caudal en sistemas de drenaje, incluyendo métodos directos como el método área-velocidad y métodos indirectos como el uso de estructuras hidráulicas. Explica en detalle el método área-velocidad, que involucra medir las velocidades de flujo en una sección transversal dividida en tramos y calcular el caudal para cada tramo. También cubre el método de dilución con trazadores, que implica inyectar un volumen conocido de un trazador en
métodos para calcular el caudal aportante a un Sistema de Drenaje Vial Superf...Johan Hernandez
Este documento presenta varios métodos para calcular el caudal aportante a un sistema de drenaje vial, incluyendo el método racional, el método racional modificado, el método área-velocidad, la dilución con trazadores y el uso de estructuras hidráulicas. También describe cómo diseñar cunetas y colectores para el drenaje, utilizando ecuaciones como la ecuación de Manning.
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como tubos de Venturi y placas de orificio, medidores de área variable como rotámetros y fluxómetros, y medidores de flujo masivo. Explica los principios de operación, ecuaciones y aplicaciones de cada tipo de medidor.
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como tubos de venturi y placas de orificio, medidores de área variable como rotámetros y fluxómetros, y medidores de flujo masivo. También discute factores importantes para seleccionar el tipo apropiado de medidor de flujo y proporciona detalles sobre el funcionamiento y ecuaciones de varios diseños populares de medidores.
El documento presenta información sobre diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de orificios, medidores Venturi, tubos de Pitot y rotámetros. Explica conceptos como flujos incompresibles y comprensibles, y cómo ecuaciones de energía y continuidad se pueden usar para calcular la velocidad de flujo. También brinda detalles sobre cómo cada dispositivo funciona y se puede usar para medir flujos de líquidos y gases.
Este documento describe diferentes métodos para medir el caudal en conductos cerrados, incluyendo diafragmas, toberas, tubos Venturi, tubos Pitot y medidores Annubar. Explica que estos métodos miden el caudal basándose en cambios en la velocidad y presión del fluido debido a obstrucciones o estrangulamientos en la tubería. También describe medidores de área variable como los rotámetros, y medidores basados en la velocidad como turbinas y sondas ultrasónicas. Finalmente, explica el principio
Este documento describe diferentes tipos de medidores de flujo, incluyendo medidores de cabeza variable como tubos de venturi y placas de orificio, medidores de área variable como rotámetros y fluxómetros, y medidores de flujo masivo. También discute factores para seleccionar el tipo de medidor, unidades de flujo, y consideraciones como las propiedades del fluido.
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.
Métodos para calcular el caudal aportante a un sistema de drenaje vial superf...Juan Gutierrez
Este documento describe varios métodos para medir el caudal de una corriente de agua. Los métodos se dividen en directos e indirectos. Los métodos directos incluyen el método área-velocidad y la dilución con trazadores. Los métodos indirectos incluyen el uso de estructuras hidráulicas como vertederos y canales, y el método área-pendiente. El documento explica en detalle cómo aplicar cada método y los cálculos matemáticos involucrados. El objetivo es proporcionar una guía sobre los diferentes
Este documento presenta un laboratorio de hidráulica de canales. Incluye 13 prácticas sobre diferentes temas relacionados con canales abiertos, como las propiedades físico-hidráulicas, clasificación de flujos, estado y régimen del flujo, descarga a través de estructuras, distribución de velocidades, ecuaciones de energía y cantidad de movimiento, flujo uniforme y permanente, método de sección pendiente, flujo rápida y gradualmente variado. Cada práctica contiene objetivos, introducción,
ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...LuisLobatoingaruca
Un ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado para mover principalmente personas entre diferentes niveles de un edificio o estructura. Cuando está destinado a trasladar objetos grandes o pesados, se le llama también montacargas.
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.
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
1. Introduccion a las excavaciones subterraneas (1).pdfraulnilton2018
Cuando las excavaciones subterráneas son desarrolladas de manera artesanal, se conceptúa a la excavación como el “ que es una labor efectuada con la mínima sección posible de excavación, para permitir el tránsito del hombre o de
cémilas para realizar la extracción del material desde el
frontón hasta la superficie
Cuando las excavaciones se ejecutan controlando la sección de excavación, de manera que se disturbe lo menos posible la
roca circundante considerando la vida útil que se debe dar a la roca, es cuando aparece el
concepto de “ que abarca,
globalmente, al proceso de excavación, control de la periferia, sostenimiento, revestimiento y consolidación de la excavación
Material magnetismo.pdf material del electromagnetismo con fórmulas
Práctica n°2 de lou jezmin
1. FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
ESCUELA INGENIERÍA QUÍMICA
TEMA : “EVALUACIÓNDE DATOS,ANÁLISIS DE CORRELACIÓN,REGRESIÓN
Y CALIBRACIÓN DE UN ROTÁMETRO”.
CURSO : LABORATORIODE INGENIERÍAQUÍMICAI.
DOCENTE : ING. ALFREDOFERNÁNDEZREYES.
ALUMNA : OCAMPOS MOGOLLÓN JEZMIN
PIURA – PERÚ
2016
2. UniversidadNacional dePiura
ESCUELAPROFESIONALDE INGENIERÍAQUÍMICA
Laboratorio deIngenieríaQuímica-I
PRACTICANº 2
“EVALUACIONDE DATOS,ANALISIS DE CORRELACION,REGRESIONY
CALIBRACIÓNDE UNROTÁMETRO”
I.- Objetivos:
Evaluar los datos y fundamentar el rechazo de alguno de ellos
Determinación y análisis del modelo de regresión para un rotámetro.
Calculo del caudal promedio
Graficar las relaciones entre la lectura del rotámetro y el caudal promedio.
Determinar la corrección de lectura del rotámetro utilizado.
II.- FundamentoTeórico:
2.1 Rotámetros
El medidor de área más importante es el rotámetro, que se representa en la Figura 1.
Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de presión constante.
Constaesencialmente de un tubo cónico de vidrio, que se instala verticalmente con el
extremomásanchohacia arriba.El fluidoasciende a través del tubo cónico y mantiene
libremente suspendido un «flotador» (que en realidad no flota, sino que está
completamentesumergidoenel fluido). El flotado r es el elemento indicador y cuanto
mayor es la velocidad de flujo, mayor es la altura que alcanza en el tubo. To da la
corriente de fluido tiene que circular a través del espacio anular que existe entre el
flotador y la pared del tubo. El tubo está graduado y la lectura viene dada por el borde
de lectura del flotador, que corresponde a la mayor sección transversal del m ismo.
3. Los rotámetros(flowmeters) del tipoárea variable, son instrumentos diseñados para la
medición y control de caudales, gases y líquidos. Se fabrican caudalímetros desde 1
mL/h hasta 1000000 L/ min. La unidad de lectura vendrá especificada en la unidad de
preferencia del usuario (L/h, gal/min, m3
/h, scfh, lbm/min, scfm, etc), es decir, lectura
directa de caudal. Rangos operacionales disponibles: desde 0,5 L/h de agua (0,01 m3
/h
de aire), para tuberías de diámetro 1/4" NPT, hasta 100000 L/h de agua (3000 m3
/h de
aire) para tuberías de diámetro 4". P ara diámetros de tubería mayores de 3", caudales
hasta 10000000 L/ min,se usará el medidorde flujode tipo área variable modelo "push
botton".
4. Las especificacionestécnicasde un Rotámetro,son:
El tubomedidordel tipopyrex,estáprotegidoporunacarcasa protectorade acero inoxidable
calidad316.
El flotadormedidorse desplazaverticalmente alolargode una varillaguía,razón por la cual
puedenserutilizadosparamedirfluidosde unaaltaviscosidad.Rotámetrosde seguridadcon
fabricaciónespecial yarequerimientosespecíficosestándisponibles.
Los materialesusadosson:
Tubo medidor en vidrio borosilicato tipo pyrex.
Conectores y partes internas en acero inoxidable 316.
O-rines y empaques en teflón
La longitud de la escala medidora se ofrece en variados tamaños: 230 mm, 330 mm, 100 mm,
etc.
La precisión es del 2% en full escala.
Mediante unadecuadocalibradose relacionael áreacon la velocidadde flujo.
Es necesario disponer de una curva de calibrado para convertir la lectura de la escala en
velocidad de flujo.
Los rotámetros pueden utilizarse tanto para la medida de flujo de líquidos, como de gases.El
tubode vidriode unrotámetro es perfectamente tronco-cónico o puede estar provisto de tres
reborde s o estrías paralelos al eje del tubo. Para líquidos opacos, temperatura y presiones
elevadas,oencondicionesen las que no se puede utilizar vidrio, se emplean tubos metálicos.
Comoen untubo metáliconose ve el flotador,esprecisodisponer de algún medio para indicar
o transmitir las lecturas del rotámetro. Esto se consigue conectando una varilla, denominada
extensión,alaparte superioroinferior del flotador y utilizando la extensión como un imán. La
extensiónestáintroducidaenuntubo hermético montado sobre uno de los accesorios. Puesto
que el interior de este tubo comunica directamente con el interior del rotámetro, no se
necesitan prensaestopas para la extensión.
5. El tubo está rodeado exteriormente por una bobina de inducción. La longitud de la extensión
expuesta a las espiras varía con la posición del flotador.
Exteriormentealaextensiónyjunto a la escala vertical, como indicador visual de la posición del
extremosuperiorde laextensión.Conestasmodificaciones,el rotámetrose ha desarrollado para
ser además de un simple sistema visual de indicación de tubos de Esto a su vez da lugar a una
variación de la inducción de la bobina, cuya medida eléctrica puede utilizarse para la lectura
directa, inscripción en un aparato o registrado, o como señal para un sistema de control, que
acciona una válvula de regulación del flujo. También se puede utilizar un sistema magnético
dispuesto vidrio, un instrumento muy útil para registro y control.
Los flotadores pueden construirse de metales de diferentes densidades desde plomo hasta
aluminio, y también de vidrio o plástico. Son frecuentes los flotadores de acero inoxidable. La
forma y dimensiones de los flotadores son muy variadas, dependiendo de las aplicaciones.
Teoría y calibrado de rotámetros.
Para una determinadavelocidadde flujo,laposiciónde equilibriode un flotador en un rotámetro
se establece mediante la compensación de tres fuerzas: (1) el peso del flotador, (2) la fuerza de
flotación del fluido sobre el flotador, y (3) la fuerza de rozamiento sobre el flotador. La fuerza 1
actúa hacia abajo mientras que las fuerzas 2 y 3 lo hacen hacia arriba. En el Equilibrio
Dónde:
FD = fuerzade rozamiento
g = aceleraciónde lagravedad
gc = factor de proporcionalidadde laleyde Newton
vf = volumendel flotador
ρf = densidaddel flotador
ρ = densidaddel fluido
6. El volumenvf puede substituirse por mf / ρf, siendo mf, la masa del flotador, y la Ecuación (8.49)
se transforma en
Para un medidordado que opera con un cierto fluido, el segundo miembro de la Ecuación (8.50)
es constante e independiente de la velocidad de flujo. Por tanto, FD es también constante y,
cuandola velocidadde flujoaumenta,laposicióndel flotador se modifica con el fin de mantener
constante la fuerza de rozamiento.
Dicha fuerza de rozamiento FD puede expresarse como el producto de un coeficiente de
rozamiento por el área proyectada del flotador y por la carga de velocidad, tal como expresa la
Ecuación (7.1), pero la carga de velocidad está basada sobre la velocidad máxima alrededor del
flotador, que se localiza en el diámetro mayor o borde de medida del flotador. Por tanto,
Si la variación del coeficiente de rozamiento es pequeña, lo que generalmente ocurre para
rotámetros grandes con fluidos de viscosidad baja o moderada, y la velocidad total de flujo es
proporcional a la superficie anular comprendida entre el flotador y la pared,
7. Dónde:
Dt= diámetrodel flotador
Df = diámetrodel tubo
Para un tubo troncocónico, cuyo diámetro inferior es igual al diá metro del flotador, el área
disponible para el flujo es una función cuadrática de la altura del flotador h:
Cuando la separación entre la pared del tubo y el flotador es pequeña, el término a2
h2
es
relativamente pocoimportante yel flujoescasi unafunciónlineal de la alturah. Por consiguiente,
el rotámetrotiende apresentarunarelaciónaproximadamente lineal entre el flujo y la posición
del flotador,contrariamentea lo que ocurre con la curva de calibrado de un medidor de orificio,
donde la velocidad de flujo es proporcional a la raíz cuadrada de la lectura. El calibrado de un
rotámetro, contrariamente al de un medidor de orificio, no es sensible a la distribución de
velocidadenlacorriente de entraday,portanto, no se requiere un tramo previo de tubería larga
y recta ni placas de enderezamiento de la corriente. En la bibliografía puede n encontrarse
métodos para la construcción generalizada de curvas de calibrado.
8.
9. 2.2 Caudal:
En dinámicade fluidos, caudal eslacantidadde fluidoque pasapordeterminadoelementoen
la unidadde tiempo.Normalmente se identificaconel flujo volumétrico o volumen que pasa
por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo
másico o masa que pasa por un área dad a en la unidad de tiempo.
a) Caudal instantáneo
Como su nombre lo dice, es el caudal que se determina en un instante determinado. Su
determinaciónse hace enformaindirecta, determinadoel nivel del agua en el río (N0), e
interpolandoel caudal enlacurvacalibradade la seccióndeterminadaprecedentemente.
Se expresa en m3
/s.
b) Caudal mediodiario
Es la mediade loscaudalesinstantáneosmedidosalolargodel día. Si lasecciónde control
es del tipo limnimétrico, normalmente se hacen dos lecturas diarias de nivel, cada 12
horas.
Si la sección es del tipo limnigráfico convencional, e s decir que está equipada con un
registradorsobre cintade papel,el hidrólogo decide, en base a la velocidad de variación
del nivel del agua, el número de observaciones que considerará en el día. Siendo M, el
número de puntos considerado, la fórmula anterior se transformará en la siguiente:
10. Se expresaenm3
/s.
Si la secciónesdel tipotelemétrico,donde el registrodel niveldel aguase hace a intervalos
de tiempodeterminado dt(ensegundos),el númerodiariode registrosseráde:
c) Caudal mediomensual
El caudal mediomensual eslamediade loscaudalesmediosdiariosdel mesenexamen
(M= número de días del mes, 28; 30; o, 31, según corresponda):
Se expresaenm3
/s.
d) Caudal medio anual
El caudal medio anual es la media de los caudales medios mensuales.
Se expresa en m3
/s.
11. El aprovechamiento de los ríos depende de del caudal qu e tienen, es decir, de la
cantidad de agua que transporta.
2.3 ANALISIS DE REGR ESIÓN
Es un modeloestadísticode pronóstico, que se refiere a descubrir y a evaluar la relación entre
una variable dada(generalmente llamadavariable dependiente o relacionada) con otra u otras
variables En un Análisis de Regresión simple ex iste una variable respuesta o dependiente (y)
que puede serel númerode especies,laabundanciaolapresencia-ausenciade unasolaespecie
y una variable explicativaoindependiente (x).El propósitoesobtenerunafunciónsencillade la
variable explicativa,que seacapaz de describir lo más ajustadamente posible la variación de la
variable dependiente. Como los valores observados de la variable dependiente difieren
generalmente de los que predice la función, ésta posee un error. La función más eficaz es
aquella que describe la variable dependiente con el menor error posible o, dicho en otras
palabras,con lamenordiferenciaentre losvalor esobservados y predichos. La diferencia entre
los valores observados y predichos (el error de la función) se den omina variación residual o
residuos. Paraestimarlos parámetros de la función se utiliza el ajuste por mínimos cuadrados.
Es decir, se trata de encontrar la función en la cual la suma de los cuadrados de las diferencias
entre los valores observados y esperados sea menor.
12. 2.4 MÍNIMOS CUADRADOS
Mínimos cuadrados es una técnica de optimización matemática que, dada una serie de
mediciones,intentaencontrarunafunciónque s e aproxime a los datos (un "mejor ajuste").
Intenta minimizar la suma de cuadrados de las diferencias ordenad as (llamadas residuos)
entre los puntos generados por la función y los correspondientes en los datos.
Específicamente, se llama mínimos cuadrados promedio (LMS) cuando el número de da tos
medidos es 1 y se usa el método de descenso por gradiente para minimizar el residuo
cuadrado. Se sabe que LMS minimiza el residuo cuadrado esperado, con el mínimo de
operaciones (por iteración). Pero requiere un gran número de iteraciones para converger.
Un requisitoimplícitoparaque funcione el métodode mínimoscuadradosesque los errores
de cada medida estén distribuidos de forma aleatoria.
La técnicade mínimoscuadradosse usa comúnmente enel ajuste de curvas.
2.5 PARA LA DETERMINACIÓN DE LA LINEALIDAD Y/O AJUSTE DE LINEA:
Sea:
La ecuación de línea recta: y=α+βx
Donde la ordenada, está dado por:
xi
2
y
i
x
i
y
i
x
i
, lo cual es equivalente a:
n xi
2 xi 2
ó también:
13. y la pendiente de la línea, está dada por:
n
x
i
y
i
x
i y
i
n xi 2 ( xi )2
Lo cual tambiénse puede expresarcomo:
14. III.- MATERIALES, REACTIVOS, EQUIPOS EINSTRUMENTOS
2 baldes plásticos
1 termómetro
1 cronómetro
1 regla
1 probeta graduada de 2 L.
Rotámetro
Sistema de Transporte de Fluidos
Agua
IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
De acuerdo a las instrucciones dadas por el profesor (Instructor), revise y
luego ponga en marcha el sistema de flujo hidráulico (asegurarse que las
válvulasestáncorrectamente abiertas,distribuyendoluegoel paso del flujo a
través de la línea que contenga al rotámetro y asegurándose que el sistema
de recirculación esté operando correctamente).
Dejar que el sistema opere por unos minutos antes de empezar con la
operación correspondiente (para que el rotámetro alcance su equilibrio), y
colocar a una lectura fija en el rotámetro (con la válvula del rotámetro).
Fijar nuevamente una lectura del rotámetro, a la cual se realizará la
experiencia (ensayo), con la válvula de ingreso o salida al rotámetro (en
nuestro caso utilizamos la válvula de seguridad).
Luegode fijar la lectura del rotámetro, con la ayuda de un balde recoger una
cierta cantidad de fluido (VP) en un tiempo (t) determinado (medir tiempo
con cronómetro).
Luego, medir en volumen captado con la ayuda de una probeta (VP)
Determinar el caudal de este ensayo (QP).
Repetir este ensayo por 15 veces.
Realizar el tratamiento de datos correspondientes.
Hacer el análisis de regresión LR vs QPROM, gráficamente.
Realice el ajuste de datos con una curva de mínimos cuadrados.
Determinar la ecuación que gobierna esta correlación.
Determinar la curva.
15. V.- CÁLCULOS, RESULTADOS Y TRATAMIENTO DE DATOS:
Cálculo del error del rotámetro
Antes de empezar a trabajar con el sistema de tuberías, primero se cebó para eliminar las
burbujas de aire contenidas en la bomba y así tener una mejor lectura del rotámetro.
TOMA DE DATOS:
El caudal será medido desde el centro de la esfera contenida en el rotámetro.
Para la conversiónde lamedidadadaporel rotámetro que es gal/min a L/s se tendrá que
tener en cuenta que:
I galón= 3.78L
1 minuto= 60 segundos
Primerose tomara 10 muestras de volumende agua y tiempos
a una lectura fijadel rotámetro
NOTA: al tomar nuestros datos de la medida de volumen y los tiempos nos percatamos
que el valor de la lectura de rotámetro vario del valor inicial que estábamos trabajando
que era 3.2 GAL/mina 3.1 GAL/mina partir de la 4 lectura, por lo que tuvimos que dividir
las lecturas en 2 grupos.
TOMA DE LOS 4 PRIMEROS DATOS A UNA MEDIDA DE 3.2 GAL/MIN
Nº lectura L.R G P M(X)
DATOS ROTAMETRO DATOS MEDIDOS
Q
prom
(L/s)
(y)
E Ab
+/-
E Re
%
V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
V1 (L) T (s) Q2 (L/s) V2(L) T(s)
1 3.2 3.2 1 0.2016 12.096 60 0.2050 1.790 8.73 0.2033 0.0034 0.846
2 3.2 3.2 1 0.2016 12.096 60 0.2071 1.870 9.03 0.2043 0.0055 1.343
3 3.2 3.2 1 0.2016 12.096 60 0.2024 1.840 9.09 0.2020 0.0008 0.203
4 3.2 3.2 1 0.2016 12.096 60 0.1983 1.820 9.18 0.1999 0.0033 0.836
16. ANÁLISIS DE REGRESIÓN DE LOS 4 PRIMEROS DATOS A UNA MEDIDA DE 3.2 GAL/MIN
N° de lectura yi Qi (L/s) L.R (xi) (X-Xi) (X-Xi)^2 (Y-Yi) (Y-Yi)^2
(X-Xi)*(Y-Yi
)
1 0.2033 0.2016 0.0000 0.0000 -0.0009 0.00000085 0.0000
2 0.2043 0.2016 0.0000 0.0000 -0.0019 0.00000378 0.0000
3 0.2020 0.2016 0.0000 0.0000 0.0004 0.00000015 0.0000
4 0.1999 0.2016 0.0000 0.0000 0.0025 0.00000611 0.0000
PROMEDIO 0.2024
SUMATORIA 0.000 0.00001088 0.000
GRÁFICA DE LOS 4 PRIMEROS DATOS A UNA MEDIDA DE 3.2 GAL/MIN
INTERPRETACCIÓN:
Al ser lamismamedida del rotámetro para todas las mediciones, la gráfica será una línea
recta cuya pendiente será cero en la que el valor que varía será el Qprom mas no el
Qrotámetro .
N° de lectura
caudal promedio
(Q) (yi)
L.R (xi) x2 XiYi
1 0.2033 0.2016 0.0406 0.0410
2 0.2043 0.2016 0.0406 0.0412
3 0.2020 0.2016 0.0406 0.0407
4 0.1999 0.2016 0.0406 0.0403
PROMEDIO 0.2024 0.2016
SUMATORIA 0.8096 0.8064 0.1626 0.1632
17. TOMA DE LOS 6 DATOS SIGUIENTES A UNA MEDIDA DE 3.1 GAL/MIN
Nº lectura L.R G P M(X)
DATOS ROTAMETRO DATOS MEDIDOS Q
prom
(L/s)
(y)
E Ab
+/-
E Re
%V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
V1 (L) T (s) Q2 (L/s) V2(L) T(s)
1 3.1 3.1 1 0.1953 11.718 60 0.2244 1.930 8.60 0.2099 0.0291 6.938
2 3.1 3.1 1 0.1953 11.718 60 0.2005 1.730 8.63 0.1979 0.0052 1.305
3 3.1 3.1 1 0.1953 11.718 60 0.1998 1.810 9.06 0.1975 0.0045 1.134
4 3.1 3.1 1 0.1953 11.718 60 0.1954 1.790 9.16 0.1954 0.0001 0.029
5 3.1 3.1 1 0.1953 11.718 60 0.1822 1.780 9.77 0.1887 0.0131 3.473
6 3.1 3.1 1 0.1953 11.718 60 0.1933 1.910 9.88 0.1943 0.0020 0.510
ANÁLISIS DE REGRESIÓN DE LOS 6 DATOS SIGUIENTES A UNA MEDIDA DE 3.1 GAL/MIN
N° de lectura
caudal promedio(Q)
(yi)
L.R (xi) x2 XiYi
1 0.2099 0.1953 0.0381 0.0410
2 0.1979 0.1953 0.0381 0.0386
3 0.1975 0.1953 0.0381 0.0386
4 0.1954 0.1953 0.0381 0.0382
5 0.1887 0.1953 0.0381 0.0369
6 0.1943 0.1953 0.0381 0.0379
PROMEDIO 0.1973 0.1953
SUMATORIA 1.1837 1.1718 0.2289 0.2312
19. INTERPRETACIÓN:
Al ser la misma medida del rotámetro para todas las mediciones la gráfica será una línea
recta cuya pendiente será cero en la que el valor que varía será el Qprom más no el
Qrotámetro.
Después se tomara 10 muestras de volumen de agua y
mediremos el tiempo a diferentes lecturas del rotámetro
Nota:al realizarnuestratomade datoscuandoíbamos por la medidade caudal de rotámetro
número6 un error enel mantenimientohizoque nuestrosistemacolapsarayse detengapor
completo,estoprodujoque laesferade rotámetrocayeraenceroy no se pudiera medir.Tuvimos
que llamara la personaencargadadel mantenimientoparaque solucionarael problemayasi
podercontinuarcon nuestramedición.
Nº lectura L.R G P M(X)
DATOS ROTAMETRO DATOS MEDIDOS Q
prom
(L/s)
(y)
E Ab
+/-
E Re
%V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
V1 (L) T (s) Q2 (L/s) V2(L) T(s)
1 2.9 2.9 1 0.1827 10.962 60 0.1860 1.650 8.870 0.1844 0.0033 0.900
2 2.7 2.7 1 0.1701 10.206 60 0.1754 1.600 9.120 0.1728 0.0053 1.545
3 2.6 2.6 1 0.1638 9.828 60 0.1576 1.500 9.520 0.1607 0.0062 1.941
4 2.5 2.5 1 0.1575 9.45 60 0.1576 1.450 9.200 0.1576 0.0001 0.034
5 2.4 2.4 1 0.1512 9.072 60 0.1449 1.240 8.560 0.1480 0.0063 2.142
6 2.3 2.3 1 0.1449 8.694 60 0.1560 1.540 9.870 0.1505 0.0111 3.698
7 2.2 2.2 1 0.1386 8.316 60 0.1322 1.270 9.610 0.1354 0.0064 2.381
8 2.1 2.1 1 0.1323 7.938 60 0.1304 1.270 9.740 0.1313 0.0019 0.727
9 1.9 1.9 1 0.1197 7.182 60 0.1157 1.140 9.850 0.1177 0.0040 1.684
10 1.6 1.6 1 0.1008 6.048 60 0.0992 0.980 9.880 0.1000 0.0016 0.805
ANÁLISIS DE REGRESIÓN DE LOS 10 DATOS A DIFERENTES MEDIDAS DEL ROTÁMETRO
N° de lectura
caudal promedio (Q)
(yi)
L.R (xi) (Xi)2 XiYi
1 0.1844 0.1827 0.0334 0.0337
2 0.1728 0.1701 0.0289 0.0294
21. INTERPRETACION:
Ahoraal ser las10 medidasdel rotámetro (Qrotámetro) diferentesytenerQprom
diferentes,lagráficaseráunarecta cuya pendienteserápositiva.
Después de haber obtenido los caudales promedios, al evaluar gráficamente y
atraves de sus errores relativos, nos damos cuenta que algunos datos se podrían
descartar, para ello usaremos la técnica de descarte de datos para poder estar
totalmente seguros de que datos podemos descartar o no.
Descarte de datos para 10 muestras de volumende agua y
tiempos a una lectura fija del rotámetro.
PARA LOS 4 PRIMEROS DATOS A UNA MEDIDA DE 3.2 GAL/MIN
PRUEBA 3s
Nº lectura L.R G P M(X) V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
Q prom (L/s)
(y)
1 3.2 3.2 1 0.2016 0.1999
2 3.2 3.2 1 0.2016 0.2020
3 3.2 3.2 1 0.2016 0.2033
4 3.2 3.2 1 0.2016 0.2043
Q1 Qprom
n=1 0.2016 0.1999
Nº lectura L.R G P M(X) V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
Q prom
(L/s) (y)
X1-Xprom (X1-Xprom)2
1 3.2 3.2 1 0.2016 0.2020 -0.0004 1.68199E-07
23. N° de
Medidas
Replicadas
Rechazo
con 90%
de
confianza
Para valor dudoso 0.1999 3 0.941
4 0.765
Xq 0.1999 valor dudoso 5 0.642
Xn 0.2020 valor cercano 6 0.560
Xh 0.2043 valor maximo 7 0.507
Xi 0.1999 valor minimo 8 0.468
9 0.437
Qcal 0.47727273 10 0.412
Qtab 0.765
Si Qcal >= Qtab se rechaza
0.477273 0.765 no se rechaza
Para valor dudoso 0.2043
Xq 0.2043 valor dudoso
Xn 0.2033 valor cercano
Xh 0.2043 valor maximo
Xi 0.1999 valor minimo
Qcal 0.22727273
Qtab 0.765
Si Qcal >= Qtab se rechaza
0.227273 0.765 no se rechaza
PARA LOS 6 DATOS SIGUIENTES A UNA MEDIDA DE 3.1 GAL/MIN
Nº lectura L.R G P M(X) V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
Q prom (L/s)
(y)
1 3.1 3.1 1 0.1953 0.1887
2 3.1 3.1 1 0.1953 0.1943
3 3.1 3.1 1 0.1953 0.1954
4 3.1 3.1 1 0.1953 0.1975
25. 3S >= Vdudoso-Vprom
0.011241997 0.0151 se descarta
PRUEBA Q
Para valor dudoso 0.1999 0.1887
N° de
Medidas
Replicadas
Rechazo
con 90%
de
confianza
3 0.941
Xq 0.1887 valor dudoso 4 0.765
Xn 0.1943 valor cercano 5 0.642
Xh 0.2099 valor maximo 6 0.560
Xi 0.1887 valor minimo 7 0.507
8 0.468
Qcal 0.26415094 9 0.437
Qtab 0.56 10 0.412
Si Qcal >= Qtab se rechaza
0.264151 0.56 no se rechaza
Para valor dudoso
0.2043 0.2099
Xq 0.2099 valor dudoso
Xn 0.1979 valor cercano
Xh 0.2099 valor maximo
Xi 0.1887 valor minimo
28. 3S >= Vdudoso-Vprom
0.008645841 0.0024 no se descarta
Q1 Qprom
n=1 0.1449 0.1505
Nº lectura L.R G P M(X) V(GAL) Tiempo(min) Q1 (L/s)
Q prom
(L/s) (y)
X1-Xprom (X1-Xprom)2
1 1.6 1.6 1 0.1008 0.1000 0.0008 6.47797E-07
2 1.9 1.9 1 0.1197 0.1177 0.0020 3.92824E-06
3 2.1 2.1 1 0.1323 0.1313 0.0010 9.11888E-07
4 2.2 2.2 1 0.1386 0.1354 0.0032 1.03877E-05
5 2.4 2.4 1 0.1512 0.1480 0.0032 1.00495E-05
6 2.5 2.5 1 0.1575 0.1576 0.0001 2.95369E-09
7 2.6 2.6 1 0.1638 0.1607 0.0031 9.72496E-06
8 2.7 2.7 1 0.1701 0.1728 0.0027 7.12515E-06
9 2.9 2.9 1 0.1827 0.1844 0.0017 2.75609E-06
promedioQprom 0.1453
3S >= Vdudoso-Vprom
0.007157239 0.0052 no se descarta
PRUEBA 4d
Se omite el valordudoso 0.1354
X 0.1470 suma Xi - X 0.0200
d 0.00221981 4d 0.00888
dato dudoso - dato promedio= 0.0116
29. Si 4d <= X? - X se descarta
0.0089 0.0116
SE DESCARTA
Se omite el valordudoso 0.1480
X 0.1456 suma Xi - X 0.0200
d 0.00222569 4d 0.00890
dato dudoso - dato promedio= 0.0024
Si 4d <= X? - X se descarta
0.0089 0.0024
NO SE DESCARTA
Se omite el valordudoso 0.1505
X 0.1453 suma Xi - X 0.0176
d 0.00195968 4d 0.00784
dato dudoso - dato promedio= 0.0052
Si 4d <= X? - X se descarta
0.0078 0.0052
NO SE DESCARTA
Al realizar las pruebas de descarte 3S y 4d nos da como resultado que se
descarta el valor: 0.1386, por lo tanto al eliminar este valor nos quedaran
nueve valores con los que determinaremos una nueva gráfica.
Que se descartara este dato pudo ser producto de que el sistema se
detuviera de manera abrupta.
30. Q1(L/s) Qprom/L/s)
0.1008 0.1000
0.1197 0.1177
0.1323 0.1313
0.1449 0.1505
0.1512 0.1480
0.1575 0.1576
0.1638 0.1607
0.1701 0.1728
0.1827 0.1844
Al descarta este valor de la tabla y de a gráficael análisis de regresión
quedaría de la siguiente manera:
N° de lectura
caudal promedio
(Q) (yi)
L.R (xi) (Xi)2 XiYi
1 0.1000 0.1008 0.0102 0.0101
2 0.1177 0.1197 0.0143 0.0141
y = 1.0281x - 0.0041
R² = 0.9891
0.0500
0.0700
0.0900
0.1100
0.1300
0.1500
0.1700
0.1900
0.0500 0.1000 0.1500 0.2000
Qprom(L/s)
L.R(L/s)
Chart Title
31. 3 0.1313 0.1323 0.0175 0.0174
4 0.1480 0.1512 0.0229 0.0224
5 0.1505 0.1449 0.0210 0.0218
6 0.1576 0.1575 0.0248 0.0248
7 0.1607 0.1638 0.0268 0.0263
8 0.1728 0.1701 0.0289 0.0294
9 0.1844 0.1827 0.0334 0.0337
PROMEDIO 0.1470 0.1470
SUMATORIA 1.3229 1.3230 0.1998 0.1999
N° de lectura yi Qi (L/s) L.R (xi) (X-Xi) (X-Xi)^2 (Y-Yi) (Y-Yi)^2
(X-Xi)*(Y-Yi
)
1 0.1000 0.1008 0.0462 0.002134 0.0470 0.00220860 0.002171
2 0.1177 0.1197 0.0273 0.000745 0.0293 0.00085690 0.000799
3 0.1313 0.1323 0.0147 0.000216 0.0156 0.00024479 0.000230
4 0.1480 0.1512 0.0042 0.000018 -0.0010 0.00000108 -0.000004
5 0.1505 0.1449 0.0021 0.000004 -0.0035 0.00001206 -0.000007
6 0.1576 0.1575 0.0105 0.000110 -0.0106 0.00011159 -0.000111
7 0.1607 0.1638 0.0168 0.000282 -0.0137 0.00018743 -0.000230
8 0.1728 0.1701 0.0231 0.000534 -0.0258 0.00066453 -0.000595
9 0.1844 0.1827 0.0357 0.001274 -0.0374 0.00139646 -0.001334
PROMEDIO 0.1470 0.1470
SUMATORIA 0.1806 0.005 0.00568344 0.0009
Con estos datos ya seguros aplicaremos la técnica de mínimos cuadrados
xi
2
y
i
x
i
y
i
x
i
n xi
2
xi 2
𝜶 = −𝟎. 𝟎𝟎𝟒𝟏𝟑𝟗𝟔
32.
n
x
i
y
i
x
i y
i
n xi
2
( xi )2
𝜷 = 𝟏. 𝟎𝟐𝟖𝟎𝟗𝟖𝟏𝟒
Por lo tanto:
x y= a+bx
0.1008 0.08207319
0.1197 0.10150425
0.1323 0.11445828
0.1386 0.1209353
0.1512 0.13388934
0.1449 0.12741232
0.1575 0.14036636
0.1638 0.14684338
0.1701 0.15332039
Al hacer ajuste de líneacon el métodode mínimos cuadrados nuestra
nueva graficaserá:
y = 1.0281x - 0.0216
R² = 1
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000
Qprom(L/s)
L.R(L/s)
gráfica con ajuste de mínimos
cuadrados
33. VI.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES:
PARA LAS 10 MUESTRAS A UNA SOLA MEDIDA DEL ROTÁMETRO
Se evaluaron los datos con los métodos de descarte de datos como la prueba 3s y
la prueba Q y se determinó que ningún datos se eliminaba en el grupo de 4
muestras a una lectura de 3.2 gal/min del rotámetro y para el grupo de 6 muestras
con una lectura de rotámetro igual a 3.1 gal/min si se descarta un dato.
PARA LAS 10 MUESTRAS A DIFERENTES MEDIDA DEL ROTÁMETRO
Al realizar el análisis de datos con la prueba 3S y con la prueba 4d se descarta un
dato. Al hacer el descarte de este dato, aplicamos el método de mínimos
cuadrados.
Para la determinación y análisis para el modelo de regresión vamos a evaluar las
gráficas.
y = 1.0281x - 0.0041
R² = 0.9891
0.0500
0.0700
0.0900
0.1100
0.1300
0.1500
0.1700
0.1900
0.0500 0.1000 0.1500 0.2000
Qprom(L/s)
L.R(L/s)
gráfica sin ajuste de
mínimos cuadrados
y = 1.0281x - 0.0216
R² = 1
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000
Qprom(L/s)
L.R(L/s)
gráfica con ajuste de mínimos
cuadrados
34. Interpretación:
En la primera gráfica podemos observar que el índice de correlación es muy cercano a la
unidad que es lo ideal (R2
=0.9891), pero sin embargo en la segunda gráfica al ya aplicar
mínimos cuadrados y analizar podemos darnos cuenta que esta vez el índice de
correlaciónes1 lo cual nos indicaque nuestroanálisisescorrecto.Que el valor eliminado
fue el correcto.
Según lo teórico el valor ideal del ángulo de la recta que nos sale de la gráfica Qprom vs
Qteórico debería ser 45°, al hacer nuestro ajuste de datos con el método de mínimos
cuadrados y al aplicarle el Arco tangente a la endiente tenemos como resultado.
𝐴𝑟𝑐𝑇𝑎𝑛𝑔(1.0281) = 45.8°
Lo cual indica el grado de exactitud de nuestra medición.
Para determinar la corrección de la lectura del rotámetro usaremos los siguientes datos:
L.R. Qprom ajustado Qreal L.R. - Qreal error relativo
0.1008 0.09949 0.09819 0.0026 2.59382225
0.1197 0.11892 0.11815 0.0016 1.296961596
0.1323 0.13188 0.13146 0.0008 0.638238724
0.1512 0.15131 0.15142 0.0002 0.143994687
0.1449 0.14483 0.14476 0.0001 0.094076351
0.1575 0.15779 0.15807 0.0006 0.363020042
0.1638 0.16426 0.16473 0.0009 0.565197292
0.1701 0.17074 0.17138 0.0013 0.75239845
0.1827 0.18369 0.18469 0.0020 1.088069493
promedio
0.147000 0.146991 0.146982 0.001126 0.837309
Al sacar el error absoluto de todos los datos obtenemos un error absoluto promedio =
±0.001126.Colocamos el signo± debidoaque en algunos casos el caudal del rotámetro es mayor
que el caudal calculadoy enotros casos el caudal del rotámetroesmenorque el caudal calculado,
ello nos lleva a la conclusión de que en algunos casos se tendrá que subir 0.001126 y en otras se
tendrá que bajar 0.001126 para poder tener la lectura correcta.
RECOMENDACIONES
Verificarque el equipode trabajotengaslascondicionesóptimasparaempezaratrabajar,
como por ejemploverificarsi esnecesariocebarlabombapara así teneruna mejorlectura
de rotámetro
35. Trabajar correcta y ordenadamente enequipo,puestoque de ellodependeráel existode
la práctica.
Vigilarconstantementelalecturadel rotámentroparaque novarié.
Mantenerel correcto orden de las cosasque se estáusandoenel laboratorioyevitar
grandesfaltascomonos ocurrióde dejarcaer unobjetoenel tanque,yaque estascosas
hacenque se tengaque parar el sistemay a gran escalaesoproduce grandes pérdidas.
VII.-ESQUEMAS
Antesde empezarlapráctica se
tuvoque se cebarara eliminarlas
burbujasde aire y así teneruna
mejorlectura del rotámetro.
Se cebaba agregandoaguaen la
tubería.Nosdábamoscuenta de
que estabacon aire porque se
producían burbujas.
36. VIII.- BIBLIOGRAFÍA
1. CRANE (1998) Flujo de Fluidos en Válvulas, Accesorios y Tuberías. Cuarta
Edición. Editorial Mc Graw Hill. USA.
2. Robert W. Fox y Alan T. McDonald, Introducción a la Mecánica de Fluidos,
Cuarta Edición, Mc Graw Hill, México, 1995.
3. Robert Mott, Mecánica de Fluidos Aplicada, Cuarta Edición, Prentice Hall,
México 1996.
4. Victor L. Streeter y E. Benjamín Wylie, Mecánica de los Fluidos, Sexta
Edición, Mc Graw Hill, 1981.
5. J. A. Roberson y C. T. Crowe, mecánica de Fluidos, Interamericana,
México, 1983.
Tomamoslas medidasde
volumenyde tiempo,paracon
estascalcularel Qpráctico.
Se tenía que controlarq la lectura
del rotámetrose mantenga
estable yque novarié como nos
sucedió