El documento describe un experimento para medir el tiempo de escurrimiento de un líquido a través de tubos conectados al fondo de tanques cilíndricos verticales de diferentes formas. Se utilizaron tres tanques y seis tubos de vidrio, midiendo el tiempo que tardaba el líquido en vaciarse para cada combinación. Los resultados se compararon con los cálculos de dos métodos, observándose mayor precisión para el método de Ocón-Tojo.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN
MARCOS
Tiempo de Escurrimiento
INTEGRANTES:
CHERO OSORIO SHEYLA. 10070218
FLORES ATAUCUSI LUIS. 10070118
LARTIGAVENTOCILLA FERNANDO. 10070125
RIVERO DEXTRE MELISSA. 10070196
2013

2.  La experiencia consiste en dejar drenar líquido a través de un orificio de
salida al fondo de un tanque, instalando tubos en el orificio de salida; de
distinto diámetro e igual longitud, o de diferente longitud y mismo diámetro.
 Se contó con 3 tanques: una pequeña con base plana, otra pequeña con base
cónica (ángulo de inclinación 60º) y otra grande de base cónica (ángulo de
inclinación 45º); además de 6 tubos de vidrio.
 Se calibró los tanques añadiendo cierta cantidad de agua y midiendo la altura
que aumentaba por cantidad de agua añadida, hallando diámetro promedio.
 Se colocaron los tubos en los orificios de salida de los tanques, estos se
llenaron de líquido y se tomó el tiempo que demoró en escurrirse el líquido
por los tubos.
 Los tiempos de escurrimiento se calcularon por el método de Bird-Crosby y
por el método Ocon-Tojo. Comparando los tiempos de escurrimiento
obtenidos por ambos métodos con los tiempos obtenidos
experimentalmente, se observó que hay mayor desviación de los tiempos
calculados por el método de Bird-Crosby.

3. Es el tiempo que demora en drenar un líquido de
densidad y viscosidad constantes (Newtoniano e
incompresible, en condiciones isotérmicas) contenido
en un tanque cilíndrico vertical, mediante un tubo
conectado a su fondo. El tiempo de escurrimiento de
un volumen determinado del líquido está relacionado
con el nivel del tanque cilíndrico; a medida que el nivel
del líquido en el tanque descienda, la velocidad de
salida del líquido disminuirá.

5. Se pretende desatorar un tanque cilíndrico vertical mediante un
tubo, también vertical, conectado en el fondo del mismo. El
líquido que contiene es de densidad y viscosidad constantes (es
decir newtoniano e incomprensible, en condiciones isotérmicas).
Un estudio realizado casi en estado de régimen laminar, con las
suposiciones de que se puede despreciar la pérdida de energía
en la entrada del tubo, y la energía cinética del líquido que
abandona el tanque, permiten vincular con facilidad al tiempo
de escurrimiento con las dimensiones del sistema y las
propiedades del líquido.

7. MÉTODO DE OCON –TOJO

9. MÉTODO DE BIRD - CROSBY

10. 1. Tomar las medidas al equipo: altura de los
tanques, longitud, diámetro de los tubos de
vidrio, usando la cinta métrica y el vernier.
2. Calibrar los tanques tapando los orificios y
llenándolos de agua hasta un nivel de
referencia cero en la escala milimetrada del
medidor de nivel, luego verter volúmenes
medidos de agua y observar el aumento de
nivel. Anotar los datos para volumen y altura.
3. Enumerar los tubos e insertarlos en el tapón
de jebe para poder anexarlos al tanque, luego
proceder a llenar el tanque hasta una altura
medible, tapando la salida. Destapar y tomar
el tiempo de descenso de nivel para cada 2 cm
en la escala milimetrada hasta el valor de cero.
4. Hacer los pasos anteriores para los tres
tanques (base cónica pequeño, base plana,
base cónica grande), y para los tubos de vidrio.

36. 1. El tiempo de escurrimiento depende de la base del tanque, ya
que este será menor en un tanque donde el fluido no
experimente una contracción brusca (caso: tanque base plana)
sino una contracción gradual (caso: tanque base cónica) para
que las pérdidas por fricción sean menores.
2. El tiempo de descarga no se ve muy afectado para tubos de igual
diámetro y diferente longitud, ya que el caudal que atraviesa los
tubos es el mismo.
3. El efecto de las pérdidas debido a la contracción, consideradas
en el modelo matemático de Ocón-Tojo,hacen que éste, en
nuestra experiencia, describa con mejor aproximación el proceso
de descarga de los tanques, independientemente de su forma
geométrica y del tubo de descarga que lleve acoplado.

37. 1. Colocar el tanque en forma vertical para mantener las
condiciones establecidas en el balance, ya que cualquier
ángulo de inclinación afecta el tiempo de escurrimiento,
así también para el tubo de descarga.
2. Realizar como mínimo, 2 corridas para cada sistema
acoplado . Con el objetivo de descubrir algún error
cometido en la toma de datos (tiempo de escurrimiento).
3. A su vez, realizar corridas para cada tanque pero
variando la altura inicial. Se recomiendan alturas iniciales
(visibles en el medidor de nivel) de y , tomando datos
cada . Esto con la finalidad de verificar la validez de la
suposición del estado estacionario.