guia mec fluidos. banco de pruebas en carabobo
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guia de mecanica de fluidos de la UBVTRANSCRIPT
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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
UNIVERSIDAD BOPLIVARIANA DE VENEZUELA CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGIA
PFG DE HIDROCARBUROS EJE DE FORMACION DE FISICA
UC. Mecnica de Fluidos
Tiempo estimado: 8 horas acadmicas.
I OBJETIVOS
El estudiante debe comprender:
Conceptos y mtodos de medicin de la densidad, viscosidad y presin de diferentes
fluidos.
Presin hidrosttica de distintos fluidos
El principio de Arqumedes
II. . REVISIN BIBLIOGRFICA
Definicin de fluido y tipos de fluidos Propiedades de los fluidos. Aplicaciones de la Esttica de fluidos Presin hidrosttica. Presin Manomtrica. Presin Absoluta. Tipos de Manmetros. Viscosidad y tipos. Principio de Arqumedes.
III. INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES
Pedazos de madera de diferentes formas, anime, metal.
Manmetro en U. (Realizado con manguera en U fijado en una tabla con una escala en
papel milimetrado)
Jeringas
Diferentes fluidos de densidades y viscosidades conocidas tales como la glicerina.
Recipientes de rea conocidas para sumergir piezas para demostracin de principio de
Arqumedes
Balanza.
IV. PROCEDIMIENTO
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UC. Mecnica de Fluidos
EXPERIENCIA 1: Esttica de fluidos y sus aplicaciones
1. Llenar un recipiente con agua.
2. Introducir varios elementos de diferentes materiales como madera, metal, plstico, etc.
3. Medir la altura del agua del recipiente al inicio
4. Introducir la pieza en el recipiente y medir nuevamente la altura del agua e Igualmente se
debe medir la profundidad de hundimiento de la pieza (Repetir el procedimiento para las
dems piezas)
EXPERIENCIA 2: Medicin de viscosidades de fluidos newtonianos y no newtonianos.
1. Limpiar la jeringa con solvente adecuado y hacer pasar aire por su interior con el objeto de
secarlo.
2. Con la temperatura del fluido hallar las densidades de los fluidos y la del agua.
3. Llenar la jeringa de fluido.
4. Succionar el lquido por el fondo de la jeringa hasta llegar al aforo superior.
5. Colocar la jeringa de forma vertical de tal forma que el fluido pueda salir libremente.
6. Dejar que el fluido fluya libremente y con el cronmetro medir el tiempo que tarda la
muestra en pasar del aforo superior al inferior. . Repita tres (04) veces. ( El aforo Superior
e inferior se fijara de acuerdo a la capacidad de la jeringa)
7. Realizar los pasos anteriores para cada uno de los fluidos disponibles en el laboratorio.
Anotar los resultados.
EXPERIENCIA 3: Medicin de presin con manmetro en u.
1. Limpiar el tubo con solvente adecuado y hacer pasar aire por su interior con el objeto de
secarlo.
2. Llenar el tubo con cierta cantidad de agua y con el uso del papel milimetrado o regla
graduada medir la altura de ambos brazos, anotar los resultados.
3. Llenar uno de los brazos con otro fluido no miscible con el agua (ejemplo, Aceite,
gasolina, etc.), medir nuevamente las alturas de los brazos.
Clculos para el informe:
Explicar los resultados de acuerdo al empuje del fluido y la densidad de los cuerpos
Calculo del volumen desplazado
)(*)( sin. piezaaguapiezaconaguapiezarecipientedez hhAAV
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Calculo de la masa del agua desplazada
aguadesdesplaz VM *.
Calculo del empuje
gVE aguades **.
Hallar la viscosidad cinemtica en cm/s2 del fluido con la ecuacin aplicada a
viscosmetro Saybolt y Comparar esta viscosidad con la terica del fluido. (Tablas)
211
8.10022.0
scmstok
segundosentystokesenesDondet
t
Relacin de viscosidad cinemtica y viscosidad relativa de un fluido.
densidad
caidadDinamivis
cos
Determinar la presin hidrosttica de la columna de fluido mediante la siguiente ecuacin:
fluidofluidohidr hgp **
VI. BIBLIOGRAFAS RECOMENDADAS
a) PERRY ROBERT H. Y GREEN DON W. MANUAL DEL INGENIERO QUIMICO. EDITORIAL Mc GRAW
HILL, MEXICO, TOMO II. MEXICO 1992.
b) WELTY FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA DE MOMENTO, CALOR Y MASA. EDITORIAL
LIMUSA, S.A. de C.V. GRUPO NORIEGA EDITORES, MEXICO 1994.
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UC. Mecnica de Fluidos
Tiempo estimado: 8 horas acadmicas.
I. OBJETIVOS.
El estudiante debe:
Reconocer los tipos de fluidos, tomando en cuenta el nmero de Reynolds.
Comprender el significado del concepto de Presin Hidrosttica y su importancia.
Aplicar el teorema de Bernoulli en sistemas indicados.
II. REVISION BIBLIOGRAFICA.
Definicin de flujo y tipos de flujo. Esfuerzo cortante y esfuerzo normal en lquido. La rapidez de variacin constante. Relacin de STOKES para la viscosidad (cortante y normal). Factores que afectan el nmero de Reynolds de transicin de flujo laminar a
turbulento. Ecuacin de Continuidad. Defina balance energtico para la aplicacin de la ecuacin de Bernoulli.
III. INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES.
Materiales:
Termmetro Cronometro Recipiente con capacidad mnima de 1 litro. Colorante (trazador).
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Conexiones de 1/2 pulgadas a 3/4 pulgadas.
Balanza. Cinta mtrica.
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
Experiencia 1: Visualizacin de lneas de flujo y calculo experimental del Nmero de
Reynolds.
1. Verificar que la vlvula de paso rpido este cerrada.
2. Verificar que el dispensador del colorante esta lleno hasta el nivel indicado por el
profesor-asesor e igualmente; si la manguera (1/8 pulgadas) conductora de la
solucin colorante este colocada dentro de la tubera transparente.
3. Llenar el depsito con agua, hasta el nivel recomendado.
4. Dejar circular agua por el tubo de descarga un mnimo tiempo de estabilidad del flujo.
5. Adicionar el colorante por medio de la manguera 1/8 pulgadas
6. Visualizar el comportamiento de las lneas de flujo.
7. Anotar las observaciones correspondientes.
8. Utilizar un depsito de peso conocido para la recoleccin del agua, el cual debe ser
colocado a la salida del flujo y para un tiempo determinado recolectar fluido en la
descarga, registrando el peso del volumen obtenido para la determinacin del caudal.
9. Cierre la vlvula al terminar la experiencia.
10. Repetir los pasos del 4 al 10 con aberturas diferentes en la vlvula de descarga.
Experiencia 2: Demostracin del teorema de Bernoulli
1. Verificar que la vlvula de paso rpido este cerrada.
1
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2. Llenar el tanque con agua hasta el nivel recomendado punto 1(altura piezomtrica) y
anotar el valor de la altura hasta el nivel del orificio. Sera tomado el punto 2 en la
tubera de descarga.
3. Registrar la temperatura del agua.
4. Utilizar un depsito de peso conocido para la recoleccin del agua, el cual debe ser
colocado a la salida del flujo.
5. Abrir la vlvula y para un tiempo determinado recolectar fluido en la descarga,
registrando el peso del volumen obtenido para la determinacin del caudal.
6. Cierre la vlvula verificando la altura del nivel de agua en el depsito.
7. Repita los pasos 5 y 6 hasta completar tres (3) mediciones.
8. Cierre la vlvula al terminar la experiencia.
V. CALCULOS A REALIZAR PARA EL INFORME
Para visualizacin de lneas de flujo y Reynolds:
Con la temperatura y ayuda de tablas de propiedades del agua encuentre la densidad y
viscosidad dinmica del agua.
Calcule el volumen del fluido recolectado mediante la ecuacin de densidad.
Halle la velocidad experimental de descarga V2 del fluido mediante la aplicacin de la
ecuacin:
AV=Qt;V=Q *
V: Volumen ocupado por el fluido (m3).
t: tiempo que tarda el fluido en ocupar un determinado volumen (s).
v: Velocidad del fluido (m/s).
A: rea de la seccin transversal de la tubera (m2). A travs de la siguiente ecuacin se proceder a calcular el nmero de Reynolds:
DV=
Re
V: Velocidad del fluido a la descarga (m/s; cm/s).
D: Dimetro interno de la tubera (m, cm).
: Densidad del fluido ( Kg/m3, gr/cm3). : Viscosidad dinmica del fluido (Kg/m*s).
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Nota. El nmero de Reynolds es un valor adimensional.
Comparar los resultados obtenidos con la observacin mediante el colorante con los
clculos realizados para Reynolds para cada abertura de vlvula diferente.
Para la aplicacin de Bernoulli.
Aplicar la ecuacin de Bernoulli entre los puntos 1 y 2.
PP 12 + g
VV
2
2
1
2
2 + (Z2 Z1) =0; Despreciando perdidas
Hallar la velocidad terica de descarga del fluido V2
Hallar la velocidad experimental de descarga V2 del fluido.
Comparar la velocidad experimental y terica. Halle la velocidad en el punto 3 (justo a la salida de la vlvula de globo) usando la ecuacin
de continuidad entre el punto 3 y 2. De observaciones del uso de esta ecuacin.
Ecuacin de continuidad. V3*A3 = V2*A2
VI. BIBLIOGRAFIA:
V. DOWSETT J.W y WARSON M.M HANDBOOK OF CHEMICAL ENGINEERING CALCULATIONS,
VOLMEN 1, (Revisado 1980).
VI. MANUAL DEL INSTITUTE HYDRAULIC. NEW YORK. 3ERA EDICION.
VII. OCON/TOJO PROBLEMAS DE INGENIERIA QUIMICA. EDITORIAL AGUILAR S.A. ESPAA 1980.
VIII. PERRY ROBERT H. Y GREEN DON W. MANUAL DEL INGENIERO QUIMICO. EDITORIAL Mc GRAW
HILL, MEXICO, TOMO II. MEXICO 1992.
IX. WELTY FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA DE MOMENTO, CALOR Y MASA. EDITORIAL
LIMUSA, S.A. de C.V. GRUPO NORIEGA EDITORES, MEXICO 1994.
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PRCTICA 3: DETERMINACIN DEL PERFIL DE PRESIN USANDO MEDIDORES DE
PRESION DIFERENCIAL Y DEMOSTRACIN DE SISTEMAS DE MEDIDAS DE FLUJO.
I. Objetivos:
El estudiante debe:
Identificar los diferentes tipos de medidores de flujo existentes en el sistema
propuesto.
Realizar un estudio comparativo de medidas de presin y velocidad en flujos
por tuberas, mediante la utilizacin de los diferentes medidores de flujo que se
encuentran en el sistema.
II. REVISION BIBLIOGRAFICA.
Definicin de tubo Pitot.
Definicin del tubo Venturi
Mediciones de presin.
Mediciones de velocidad.
Mediciones de Caudales
Ecuacin de Bernoulli
Ecuacin de Continuidad
Numero de Reynolds
III. INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES:
Banco de prueba de tuberas con accesorios instalados para medir presin diferencial
Experiencia N1. Venturi.
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UC. Mecnica de Fluidos
G-2
-G-1
-
FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Figura 2.a: Diagrama Ilustrativo para medir la presin diferencial a travs del tubo Venturi
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Registre los dimetros de tubera y garganta del medidor de flujo.
2. Verifique que el nivel en el tanque de alimentacin sea el indicado.
3. Abra las vlvulas, FCV-001, VC-1, FCV-004, FCV-003, FCV-005, FCV-007 y
FCV-008. (Observe la figura 2.a)
4. Abra completamente la vlvula FCV-020
5. Cierre todas las vlvulas restantes.
6. Encienda la bomba y espere que el sistema se estabilice.
7. Con el sistema estabilizado proceda a cerrar la vlvula FCV-007 y abra la
Vlvula FCV-006, para que el fluido circule a travs del tubo Venturi (TV-1).
8. Ubique el tubo Venturi en la tubera de circulacin del fluido y registre los valores
de las presiones manomtricas en la toma de alta presin, punto 1 (P1) MP-04 y
en la garganta del tubo Venturi, punto 2 (P2) MP-05.
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9. Para un tiempo fijado, registre un valor inicial y final de volumen en el flujmetro
J-07
10. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.
Experiencia N2. Pitot
G-2
-G-1
-
FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Figura 2.b: Diagrama Ilustrativo para medir la presin diferencial a travs del tubo Pitot.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Abra las vlvulas, FCV-001, VC-1, FCV-003, FCV-005, FCV-007 y FCV-008.
(Observe la figura 2.b).
2. Abra completamente la vlvula FCV-020.
3. Cierre todas las vlvulas restantes.
4. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel de agua indicado.
5. Encienda la bomba y espere que el sistema se estabilice.
6. Con el sistema estabilizado proceda a cerrar la vlvula FCV-008 y abra la
vlvula FCV-009, para que el fluido circule a travs del tubo Pitot.
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7. Ubique el tubo Pitot en la tubera de circulacin del fluido y registre los
valores de las presiones manomtricas total o de estancamiento (P1) y la
presin esttica (P2).
8. Para un tiempo fijo registre un valor inicial y final de volumen en el flujmetro
J-07
9. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.
Experiencia N3. Placas de Orificios.
G-2
-G-1
-
FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Figura 2.c: Diagrama Ilustrativo para medir la presin diferencial a travs de las Placas Orificio.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Registre los dimetros de tubera y contraccin de cada medidor de flujo
2. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel indicado.
3. Abra las vlvulas, FCV-001, VC-1, FCV-003, FCV-005, FCV-007 y FCV-008.
(Observe la figura 2.c)
4. Abra completamente la vlvula FCV-020
5. Cierre todas las vlvulas restantes.
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6. Encienda la bomba y espere que el sistema se estabilice.
7. Con el sistema estabilizado proceda a cerrar la vlvula FCV-008 y abra las
vlvulas FCV-010 para que el fluido circule a travs de:
a. Placa orificio concntrica (PO-1). Proceda a cerrar la vlvula FCV-014,
FCV-015 y abra la vlvula FCV-013. Registre los valores de las
presiones en los puntos MP-09 y MP-10, Para un tiempo fijo registre un
valor inicial y final de volumen en el flujmetro J-07.
b. Placa orificio excntrica (PO-2). Proceda a cerrar las vlvulas FCV-013 y
FCV-015. Registre los valores de las presiones en los puntos MP-11 y
MP-12 de la placa orificio. Para un tiempo fijo registre un valor inicial y
final de volumen en el flujmetro J-07
c. Placa orificio segmentada (PO-3). Proceda a cerrar la vlvula FCV-013
y FCV-014 y abra la vlvula FCV-015, Registre los valores de las
presiones en los puntos MP-13 y MP-14 de la placa orificio. Para un
tiempo fijo registre un valor inicial y final de volumen en el flujmetro J-
07
8. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.
V. CALCULOS A REALIZAR PARA EL INFORME
Halle la velocidad experimental del sistema para cada medidor segn aberturas
de vlvulas.
Calcule la velocidad V2= velocidad de garganta o contraccin, sabiendo que los
Cd tienen un valor de:
TIPO DE MEDIDORES Cd
Tubo. venturi 0,94
Tubo. pitot 0,197
Placa de orificio concntrica 0,624
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Placa de orificio excntrica 0,578
Placa de orificio segmentada 0,487
Ecuacin aplicada para Venturi y Placa Orificio.
= Razn del dimetro del medidor de flujo, sobre el dimetro del tubo: (d/D)
Ecuacin aplicada para Pitot.
Calcule la velocidad terica del sistema o tubera (V1) para cada abertura de
vlvula;
Compare las velocidades experimentales del fluido en el sistema con las
velocidades tericas (V1) y analice cual medidor es ms preciso, indicando los
errores respectivamente.
VI: BIBLIOGRAFIA
o Figueroa D., Fluidos y Termodinmica. Impresin Miguel A. Garca e hijo, SRL.
Tercera edicin. Volumen cuatro. 2008.
o Fox R., McDonald A. Introduccin a la Mecnica de Fluidos.Editorial
Interamericana. 2da. Edicin, mexico, D.F. 1984.
o Mott R., Mecnica de los Fluidos Aplicada Editorial Prentice Hall. 4ta Edicin
o Potter M, Viggert D., Mecnica de Fluidos.
o Streeter V., Wylie E. B., Mecnica de los Fluidos. Mc Graw-hill. Sexta Edicin
Electronico:
o file:///D:/Todo%20Mec%20De%20Fluidos/Perdidas%20en%20Tuberias%20Mec%20de
%20Fluidos/Medidores%20Diferenciales.htm
o http://www.monografias.com/trabajos31/medidores-flujo/medidores-flujo.shtml
o http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Venturi
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UC. Mecnica de Fluidos
PRACTICA 4: PERDIDAS DE CARGAS LOCALES. BOMBAS EN SERIE Y EN PARALELO.
DETERMINACION DE SISTEMAS DE MEDIDAS DE FLUJO. DEMOSTRACION DEL
FENOMENO DE CAVITACION.
I. OBJETIVOS:
El estudiante debe:
Identificar los parmetros involucrados en las prdidas de energa debidas a la
friccin en tuberas y accesorios, utilizando diferentes materiales.
Interpretar las curvas caractersticas de bombas que funcionan en serie y en
paralelo a la misma velocidad.
II. REVISION BIBLIOGRAFICA.
Perdidas por friccin, accesorios y medidores de flujo.
Caractersticas de una bomba: caudal, altura de elevacin, potencia, rendimiento y
nmero de revoluciones.
Curva caracterstica de una bomba centrfuga.
Curva caracterstica del sistema
Diagrama de los rendimientos.
Fenmeno de Cavitacin.
III. INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES:
Banco de Pruebas.
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Experiencia N1. Perdidas en tuberas y Accesorios (PVC).
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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
UNIVERSIDAD BOPLIVARIANA DE VENEZUELA CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGIA
PFG DE HIDROCARBUROS EJE DE FORMACION DE FISICA
UC. Mecnica de Fluidos
G-2
-G-1
-
FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Diagrama Ilustrativo para calcular las prdidas Primarias y Secundarias en PVC.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel de agua indicado.
2. Abra las vlvulas VC-1 y las vlvulas FCV- 001, 005, 007, 011.
3. Cierre las vlvulas FCV 002, 004, 006, 008, 009, 010 y 012.
4. Abra la Vlvula FCV 020 completamente.
5. Encienda la bomba G-1 y espere que el sistema se estabilice.
6. Para un tiempo fijo registre un valor inicial y final de volumen en el flujmetro J-
07
7. Registre los valores de las presiones de los manmetros MP-05 y MP-15, los
cuales estn ubicado al comienzo y final de la seccin especfica para evaluar
las perdidas.
8. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-019 abierta al 30% y 60%.
4 5
6
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Experiencia N 2. Perdidas en tuberas y Accesorios (HG)
G-2
-G-1
-
FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Diagrama Ilustrativo para calcular las prdidas Primarias y Secundarias en HG.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel de agua indicado.
2. Abra las vlvulas VC-1 y las vlvulas FCV- 001, 005, 007, 012.
3. Cierre las vlvulas FCV 002, 004, 006, 008, 009, 010 y 011.
4. Abra la Vlvula FCV 020 completamente.
5. A continuacin se enciende la bomba G-1 y espere que el sistema se estabilice
6. Para un tiempo determinado registre un valor inicial y final de volumen en el
flujmetro J-07
7. Registre los valores de las presiones de los manmetros MP-06 y MP-16.
8. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.).
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Experiencia N 3. Una Bomba.
G-2
-G-1
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FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Diagrama Ilustrativo para una Bomba.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel de agua indicado.
2. Registre la diferencia de altura vertical entre los manmetros de succin y
descarga de la bomba G2.
3. Abra la vlvula FCV 020 completamente.
4. Abra las vlvulas 001, 002, 004, 005, 007 y 008.
5. Cierre las vlvulas VC-1 y las vlvulas FRV 006, 009, 010, 011 y 012.
6. Encienda la bomba G2 y espere que se estabilice el sistema.
7. Registre la lectura del medidor de flujmetro J-07, tomando una lectura inicial y
final en un intervalo de tiempo determinado.
8. Registre los valores de las presiones de los manmetros MV-01 y 02.
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9. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.
10. Una vez transcurrido este tiempo se apaga el sistema (La Bomba).
Experiencia N 4. Arreglo de Bombas en Paralelo.
G-2
-G-1
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FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Diagrama Ilustrativo para visualizar los Arreglos de Bombas en Paralelo.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel de agua indicado.
2. Abra las vlvulas VC-1, 001, 002, 004, 005, 007 y 008.
3. Abra la vlvula FCV 020 completamente.
4. Cierre las vlvulas FCV 003, 009, 010,011 y 012.
5. Encienda las bombas G1 y G2 y deje estabilizar el sistema 3 minutos.
6. Registre las lecturas de los medidores de flujmetros J-01, J-02 y J-07 tomando
una lectura inicial y final en un intervalo de tiempo determinado.
7. Registre los valores de las presiones de los manmetros MV-01,PM- 01, 02.
8. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.
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9. Una vez transcurrido este tiempo se apaga el sistema (Las Bombas).
Experiencia N 5. Arreglo de Bombas en Serie.
G-2
-G-1
-
FCV004
FCV005
J-01
J-02
MP-02
FCV008
FCV009
FCV010
M-01
TP1
J-03
LEYENDA
60 X 2
60 X 1
VR-01
VR-02
UU-10
UU-11
UU-12
VC-1
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO(FCV) (pvc) (Vlvula de paso rpido)
VALVULA DE COMPUERTA (VC)
VALVULA DE RETENCIN (VR)
TUBO VENTURI (TV)
FLUJMETRO (J)
MANMETRO DE PRESIN (MP)
MANMETRO DE VACO (MV)
UNIN UNIVERSAL (UU)
PLACA ORIFICIO CONCNTRICO
PLACA ORIFICIO EXCNTRICO
PLACA ORIFICIO SEGMENTADO
TUBO PITOT
TUBO TRANSPARENTE
M-01TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
M-02TANQUE DE LLENADOCAP. 60 LITROS
G-1 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
(PO-1)
(TP)
(TT)
UU-13
MP-01
MP-17
FCV011
J-04
J-05UU-14
J-06
M-02
FCV017
FCV012
FCV019
J-07
FCV016
PO-1
PO-3
FCV013
FCV014
FCV015
FCV018
FCV001
(PO-2)
(PO-3)
FCV006
FCV007
TV-1
MP-03
(P1)(P2)
(P3)
MP-05
MP-04
MP-10
MP-12
MP-14
(P5)
(P6)
(P8)
PO-2
UU-01 UU-02 UU-03
FCV002
FCV003
UU-04
UU-05UU-06
MV-01
UU-07
UU-08
MP-06
MP-07MP-08
MP-09
MP-11
MP-13
FCV020
UU-09
FCV021
(P4)
G-2 BOMBA PERIFRICA VOLT. 110 V
VALVULA DE CONTROL DE FLUJO
(FCV) (Hg) (Vlvula de paso rpido)
MP-15
MP-16
(P7)
UU-15
UU-16
UU-17
Diagrama Ilustrativo para visualizar los Arreglos de Bombas en Serie.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Verifique que el tanque de alimentacin este con el nivel de agua indicado.
2. Abra la vlvula FCV-020 completamente.
3. Abra las vlvulas FCV-001, 002, 004,007 y 020.
4. Cierre las vlvulas VC-1 y las vlvulas FCV 004, 009, 010, 011 y 012.
5. Encienda las bombas G1 y G2 y espere el sistema se estabilice.
6. Registre las lecturas de los medidores de flujo J-02 y J-07 tomando una
lectura inicial y final en un intervalo de tiempo determinado.
7. Registre las presiones de los manmetros MV-01, y MP 01, 02.
8. Repita el procedimiento para la vlvula FCV-020 abierta al 30% y 60%.
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9. Una vez transcurrido este tiempo se apaga el sistema (Las Bombas).
CLCULOS PARA EL INFORME:
Para Perdidas:
Halle la el caudal experimental del sistema para cada material diferente segn
aberturas de vlvulas.
Halle las prdidas de carga para cada material de tubera evaluado.
Graficar hl Vs Q, tanto para HG
como PVC, haciendo las comparaciones de los mismos.
Para Arreglos de Bombas:
Una Bomba:
Hallar el caudal experimental para cada abertura de la vlvula.
Hallar el Hm de la bomba para cada abertura de vlvula.
Grafique la curva caracterstica de la bomba con los valores hallados
respectivamente para cada abertura de vlvula (Hm Vs. Q).
Paralelo:
Hallar el caudal experimental para cada abertura de la vlvula
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Hallar el Hm de las bombas para cada abertura de vlvula.
Grafique la curva caracterstica experimental del arreglo de bombas en paralelo
con los valores hallados respectivamente para cada abertura de vlvula (Hm
Vs. Q) y realice comparaciones respecto a la curva de una bomba.
Hallar el caudal terico para el arreglo, tomando el caudal de una bomba como
real y sabiendo que para el arreglo en paralelo se cumple:
; siendo Q1 = Q2 =caudal de una bomba.
; siendo H1 = H2 =carga de una bomba
Grafique la curva caracterstica terica del arreglo de bombas en paralelo (Hm
Vs. Q) y realice comparaciones respecto a la curva experimental del arreglo
Serie:
Hallar el caudal experimental para cada abertura de la vlvula
Hallar el Hm de las bombas ( arreglo en serie)
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Grafique la curva caracterstica experimental del arreglo de bombas en serie con
los valores hallados respectivamente para cada abertura de vlvula (Hm Vs. Q)
y realice comparaciones respecto a la curva de una bomba.
Hallar el caudal terico para el arreglo, tomando el caudal de una bomba como
real y sabiendo que para el arreglo en serie se cumple:
; siendo H1 = H2 =Carga de una bomba.
; siendo Q1 = Q2 =Caudal de una bomba
Grafique la curva caracterstica terica del arreglo de bombas en serie (Hm Vs.
Q) y realice comparaciones respecto a la curva experimental del arreglo
VI. BIBLIOGRAFIA:
MC CABE, SMITH, HARRIOTT. Operaciones Unitarias en Ingeniera qumica. Editorial
Mc Graw Hill. Sexta edicin. Mxico 2002.
MARCHEGIANI, Ariel. Ctedra de mquinas hidrulicas.
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EXPOSICIN
Exposicin