3 impacto de chorro.doc

7/25/2019 3 Impacto de Chorro.doc

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HIDRULICA I CIV 229

LABORATORIO

IMPACTO DE CHORRO

1.- OBJETIVO

Determinar la fuerza generada por un chorro de agua al impactar en una superficie plana y unaacopada. uego compararlas con la o!tenida con la cantidad de mo"imiento #$omentum% delchorro.

&.- $'TE(I' ) E*+I,O +TII'DO

El modelo est constituido por las siguientes partes #/oto 1%0

Disposicin del Equipo

IMPACTO DE CHORRO 1

PESOMONTADO

MVIL

SUMINISTRO DEAGUA

INYECTOR

PLATAFORMA CONTORNILLOSCALANTES

CILINDROTRANSPARENTE

BRAZOEQUILIBRANTECON ESCALAGRADUADA

FOTO 1

ALAVE OPALETA PLANAY/O ACOPADA

RESORTE

RESTITUTOR


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El agua ingresa al modelo por la tu!era la cual termina en un inyector por donde el agua sale enforma de chorro.

El chorro de agua impacta so!re la paleta2 la cual se encuentran en el interior de un cilindrotransparente2 el cual dirige la salida del agua hacia un tan3ue aforador.

El ala!e se conecta mediante una pieza metlica al !razo e3uili!rante. Este !razo est pro"istode una riel 3ue permite el li!re mo"imiento del elemento montante2 el cual sir"e comocontrapeso para e3uili!rar el des!alance ocasionado por la fuerza del impacto de chorro.

El tan3ue aforador es parte de una !alanza2 el cual en la parte opuesta esta constituida por undispositi"o portador de pesas.

4.- $ODEO $E567I5O

Est constituido por un ala!e2 un !razo e3uili!rante con escala2 un elemento montado condesplazamiento horizontal2 un resorte restituidor y una articulaci8n.

Sistema en equilibrio

R P

A

Alabe

#/ig. 1%

IMPACTO DE CHORRO &


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Sistema en Equilibrio con el Impacto de Chorro

Alabe

A

R

Rz

P

#/ig. &%

Donde0

, 9 ,eso del Elemento( 9 /uerza de (estituci8n del (esorte' 9 'rticulaci8n 9 Distancia entre la 'rticulaci8n y el ,unto 5ero de la Escalaa 9 Distancia entre el ,to. de 'plicaci8n de la fuerza de (estituci8n :(; del

(esorte y la 'rticulaci8n

De la #/ig. &%2 en el sentido de las manecillas del relo


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En la #/ig. 1%2 en el sentido de las manecillas del relo


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Asdsvol >=

dsAsm >>=

,or lo tanto0

svs

vdsAsF

= %>>#

dss

vvAsF s

= &1>>>

%#>>> 1& vvvAsF s = A si 0 svAsQ >=

/inalmente0 %#> 1& vvQF =

Para la super"icie plana0

1

1

>>

%=#>>

vQF

vQF

=

=

IMPACTO DE CHORRO

h

V&

V&

V=

V1

V&

V&

V1

V=

h

#!

#!


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Para la super"icie acopada$

1

11

1&

1&

>>&

%#>>

%#>>

vQF

vvQF

vv

vvQF

=

=

=

,or 5onser"aci8n de la Energa0

==

&

=1

&

=

&

1

&

1

&

=

>

&

>&&

>>>&

1>

&

1

vAQ

ghvv

hgvv

hgmvmvm

=

=

=

+=

ghA

Qv

A

Qv

&&

=

&

1

=

=

=

=

Donde '=es el rea del inyector

.- ,(O5EDI$IE7TO

,reliminarmente0 7i"elar la plataforma0

IMPACTO DE CHORRO C


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.1 E3uili!rar el aparato por medio del a


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.? $arcar en la plomada de ni"elaci8n la posici8n inicial de e3uili!rio del sistema #/oto C%. 5uidar3ue sta se encuentre li!re en el orificio de la tapa del cilindro transparente.

$edici8n de la /uerza de Impacto de 5horro0

. 'notar los "alores del dimetro del orificio del inyector2 "alor del peso del elemento montante2y la distancia desde el centro del ala!e hasta el pi"ote del !razo e3uili!rante.

IMPACTO DE CHORRO F

ELEMENTOMONTANTE

PLOMADA DENIVELACIN

RESORTE DERESTITUCIN

FOTO !

FOTO "

PLOMADA DENIVELACION


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.C Desplazar el peso montante hacia el eGtremoderecho #foto % con lo cual se producir eldese3uili!rio del sistema2 encender la !om!a eincrementar lentamente el caudal de talmanera 3ue el sistema nue"amente alcance ele3uili!rio #foto C%

. 'forar el caudal de e3uili!rio #mtodo"olumtrico%.

.F $o"er el peso e3uili!rante hacia la iz3uierda2 restando ? cm en la escala graduada2 regularnue"amente el caudal de tal manera 3ue el sistema alcance el e3uili!rio. (epetir los pasosanteriores .C y ..

.H (epetir los anteriores pasos para la superficie acopada.

$todo Volumtrico para la medici8n de los 5audales0

.1= a determinaci8n de la magnitud del caudal de aforo se la realiza por medio de larecolecci8n del l3uido en el tan3ue de pesada #mtodo "olumtrico%. 5onociendo el pesoalmacenado en el tan3ue2 y el tiempo 3ue lle"8 recolectarlo2 se puede estimar el caudal medio.os pasos a seguir son0

a% El sistema de !alanza presenta en uneGtremo el tan3ue aforador con sucorrespondiente lla"e de paso y en elotro un porta pesos. os !razos de esta!alanza no presentan simetra por locual se de!e realizar la medici8n de losmismos #1 y &% #/oto F y figura 4%.

IMPACTO DE CHORRO H

FOTO #

TANQUE AFORADOR

PORTA PESO

FOTO $


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!% @e de!e colocar un peso en el portapeso de tal manera 3ue el eGtremo de la!alanza se incline hacia ste #/oto H%

c% 5errar la "l"ula de paso del tan3ue deagua #/oto 1=%.

d% legara un momento en 3ue la !alanzase ni"ele2 a partir de este momento sede!e cronometrar el tiempo #t% #/oto 11%

IMPACTO DE CHORRO 1=

FOTO 9

PESO ADICIONAL

ABRIR

FOTO 1%

CERRAR

FOTO 11

ZONA DEEQUILIBRIO


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e% En el eGtremo del porta peso se coloca un peso conocido #,% de tal manera 3ue nue"amente la!alanza se incline hacia el lado de ste #/oto 1&%

f% El tiempo #t% se cronometra hasta 3ue nue"amente se ni"ele la !alanza #/oto 14%

g% '!rir la "l"ula de paso del tan3ue aforador y sacar el ltimo peso.h% ,ara cada medici8n repetir los pasos desde el punto c%

IMPACTO DE CHORRO 11

FOTO 12

PESO CONOCIDO &P'

FOTO 13

ZONA DE EQUILIBRIOBALANZA NIVELADA


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Esquema de la %alan&a

'i(ura )!

==OM =&>1> & = XWXP OH

9K&

1&

X

XPW OH =

@i0v

m=

W

g

gmV == > 9K

OH

OHWV&

&

=

tQ OH

OHW

&

&

=

t

WQ

OH

OH

>&

&

=

C.- 5'5+O@ ) (E@+T'DO@

C.1 Ta!ular los datosC.& 5alcular y ta!ular la fuerza mecnica y la del anlisis de cantidad de mo"imiento :/; so!re la

paleta plana y esfricaC.4 Lraficar :/; Vs. :*;C.? '

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