MEDICION DE CAUDALI RESUMEN:La finalidad de este ensayo es determinar el caudal de agua a travs de tubo de Venturi, a la cual se conecta un manmetro diferencial.El tamao del medidor Venturi se da con el dimetro de la tubera y la garganta. En el flujo de la tubera a la garganta la velocidad aumenta mucho y la presin disminuye en forma correspondiente, entonces se conoce la diferencia de presin entre el dimetro de la tubera y la garganta, ste me permite hallar el caudal correspondiente.Los datos obtenidos en el ensayo fueron (tesis de bombas radiales: paredes baca):Dimetro de ingreso: D1=42.7mm=0.0427mDimetro de la garganta: D2=17mm=0.017mLos resultados obtenidos despus de realizar los clculos:PRIMERA MEDIDA:

SEGUNDA MEDIDA:

TERCERA MEDIDA

II OBJETIVO: Medir el caudal de agua con un Venturimetro (tubo de Venturi).III TEORIA:Venturimetro:El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una prdida de presin al pasar por l un fluido. En esencia, ste es una tubera corta recta, o garganta, entre dos tramos cnicos. La presin vara en la proximidad de la seccin estrecha; as, al colocar un manmetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la cada de presin y calcular el caudal instantneo, o bien, unindola a un depsito carburante, se puede introducir este combustible en la corriente principal.Las dimensiones del Tubo de Venturi para medicin de caudales, tal como las estableci Clemens Herschel, son por lo general las que indica la figura 1. La entrada es una tubera corta recta del mismo dimetro que la tubera a la cual va unida. Funcionamiento de un tubo de VenturiEn el Tubo de Venturi el flujo desde la tubera principal en la seccin 1 se hace acelerar a travs de la seccin angosta llamada garganta, donde disminuye la presin del fluido. Despus se expande el flujo a travs de la porcin divergente al mismo dimetro que la tubera principal. En la pared de la tubera en la seccin 1 y en la pared de la garganta, a la cual llamaremos seccin 2, se encuentran ubicados ramificadores de presin. Estos ramificadores de presin se encuentran unidos a los dos lados de un manmetro diferencial de tal forma que la deflexin h es una indicacin de la diferencia de presin p1 p2. Por supuesto, pueden utilizarse otros tipos de medidores de presin diferencial.La ecuacin de la energa y la ecuacin de continuidad pueden utilizarse para derivar la relacin a travs de la cual podemos calcular la velocidad del flujo. Utilizando las secciones 1 y 2 en la frmula 2 como puntos de referencia, podemos escribir las siguientes ecuaciones:

Q = A1v1 = A2v2

Para El Clculo Del Caudal, nos basamos en la ecuacin de Bernoulli y en la ecuacin de continuidad

Q=V1A1 = V2A2

Para luego obtener la velocidad terico y real en la garganta.

El caudal terico y real est dado por:

Manmetro:La mayora de los medidores de presin, o manmetros, miden la diferencia entre la presin de un fluido y la presin atmosfrica local. Para pequeas diferencias de presin se emplea un manmetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmsfera. El tubo contiene un lquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del lquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presin del recipiente y la presin atmosfrica local.

Ecuacin de Bernoulli:La suma de presin, energa cintica por unidad de volumen, y la energa potencial gravitacional por unidad de volumen tiene el mismo valor en todos los puntos a lo largo de una lnea de flujo. Este resultado se resume en la ecuacin de Bernoulli.

Caudal.-El caudal es la cantidad de fluido que atraviesa una seccin transversal en una unidad de tiempo, matemticamente esta expresado de la siguiente manera:

El nmero de Reynolds (Re). Es un nmero adimensional utilizado en mecnica de fluidos, diseo de reactores y fenmenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. Definicin y uso de ReEl nmero de Reynolds relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensin tpica de un flujo en una expresin adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinmica de fluidos. Dicho nmero o combinacin adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda considerarse laminar (nmero de Reynolds pequeo) o turbulento (nmero de Reynolds grande).Para un fluido que circula por el interior de una tubera circular recta, el nmero de Reynolds viene dado por:

O equivalentemente por:

Dnde: : Densidad del fluido : Velocidad caracterstica del fluido : Dimetro de la tubera a travs de la cual circula el fluido o longitud caracterstica del sistema : Viscosidad dinmica del fluido : Viscosidad cinemtica del fluidoFlujos internos en la tubera: Son los flujos que se estudian ms en la ingeniera, estas se pueden resumir en 2 partes. Flujo laminar.-Las partculas fluidas se mueven segn trayectorias paralelas formando el conjunto de lminas planos paralelos. Los mdulos de las velocidades de capas adyacentes no tienen el mismo valor. Esta se puede conocer numricamente recurriendo al nmero de Reynolds (Re < 2000).El perfil de velocidades en una tubera est distribuida casi en forma de una parbola y su velocidad promedio es aproximadamente (V = 0.5Vmax.). Flujo turbulento.-Cuando las partculas del fluido se mueven de forma desordenada en todas las direcciones. Su nmero de Reynolds es (Re > 4000). y su velocidad promedio es aproximadamente (V = 0.8Vmax.).Como todo nmero adimensional es un cociente, una comparacin. En este caso es la relacin entre los trminos convectivos y los trminos viscosos de las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidos.Ecuacin de continuidad:El caudal (flujo de volumen) que pasa por un tubo es constante; esto es equivalente a decir que el producto de rea de la seccin transversal y la rapidez en cualquier punto es constante. Este resultados expresa en la ecuacin de continuidad de fluidos.

Tubo de Venturi y un manmetro diferencial

VELOCIDAD TEORICA:

Caudal terico:QT = V2t * A2Considerando las prdidas: La velocidad real:V2 = Cv * V2tEl caudal real ser: Qr = V2 * A2Donde : (coeficiente de velocidad, que se obtiene experimentalmente y que oscila de 0.95 a poco ms que la unidad, pudindose tomar como valor indicativo 0.985 para los venturis nuevos y 0.98 para los que ya han estado en servicio.

Dnde: = coeficiente de caudal.

IV PROCEDIMIENTO:Para realizar el ensayo es necesario saber el procedimiento de la operacin del sistema del MODULO DE BOMBAS RADIALES (grupo de bombeo A).teniendo en cuenta los siguientes pasos: Se ha cebado la bomba si es que lo necesita. Se abri las vlvulas 1 y 2 , tambin se verifico las vlvulas de conexin con la otra la bomba . Se acciono el TERMOMAGNETICO GENERAL ubicado en el tablero de la bomba A) Se accion el termomagntico de la bomba A Se ha estrangulado paulatinamente la vlvula de descarga de la bomba (V2) con la finalidad de estrangular el caudal impulsado por la bomba. Se hicieron lecturas de altura de venturimetro y la presin en manmetro:Lectura tomadaLectura de altura (cm)en venturimetro

h1h2

Primera49.6

63.9

Segunda46.766.5

Tercera45.168.0

V RESULTADOS:Datos sacados de la tesis:Dimetro de ingreso: D1=42.7mm=0.0427mDimetro de la garganta: D2=17mm=0.017mA1 = 0.001432 m2A2 = 0.0002269 m2Adems

Diferencia de altura en el tubo de venturi:Primera medida: h1=49.6cmHg;h2=63.9cmHg h=h2-h1=63.9-49.6=14.3cmHg=0.143mHg=Segunda medida:h1=46.7cmHg;h2=65.5cmHg h=h2-h1=65.5-46.7=19.8cm=0.198mHg=Tercera medida:h1=45.1cmHg;h2=68.0cmHg h=h2-h1=68.0-45.1=22.9cmHg=0.229mHg=Diferencia de presiones:

Primera medida:P1-P2= =18046.6N/m2Segunda medida:P1-P2= =24987.6N/m2Tercera medida:P1-P2= =28899.8N/m2

a) CALCULO PARA LA PRIMERA MEDIDA DE: h=0.143m

Remplazando los valores respectivos

V2=

Calculando

.De tabla (apndice 1)0.96

1.04b) CALCULO PARA LA SEGUNDA MEDIDA DE: h=0.198m

Remplazando los valores respectivos

V2=

Calculando

.De tabla (apndice 1)0.979

1.067

c) CALCULO PARA LA PRIMERA MEDIDA DE: h=0.305m

Remplazando los valores respectivos

V2=

Calculando

.De tabla (apndice 1)983

0.995

VI CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES:CONCLUSIONES:Podemos observar que las prdidas son menores comparando el valor caudal terico con el caudal real.Primera prueba

Segunda prueba

Tercera prueba

VIII.APENDICE:Apndice 1:

Apndice 2:

Peso especfico (): se define como el peso de una sustancia dividido entre el volumen que ocupa. Adems, est directamente relacionado con la densidad () y la aceleracin de la gravedad (g) mediante la siguiente expresin: = g (N/m3) Densidad ():es la cantidad de masa presente por unidad de volumen: = m / V (kg/m3) Mdulo de elasticidad (E):se define el mdulo de elasticidad de volumen como el esfuerzo de volumen entre la deformacin de volumen, es decir, al aplicar un incremento de presin (p) a un volumen (V), se produce una disminucin del mismo (V):E = (p) / (V/V) (N/m2) Viscosidad dinmica ():la viscosidad es una magnitud fsica que mide la resistencia interna al flujo de un fluido (resistencia al esfuerzo cortante). Es medida por el tiempo en que tarda en fluir ste a travs de un tubo capilar a una determinada temperatura. Las unidades con que se mide en el Sistema Internacional son Ns/m2. Viscosidad cinemtica ():representa la caracterstica propia del lquido desechando las fuerzas que generan su movimiento. Se obtiene mediante el cociente entre la viscosidad dinmica o absoluta () y la densidad () de la sustancia en cuestin: = / (m2/s) Tensin superficial ():fenmeno por el cual la superficie de un lquido tiende a comportarse como si fuera una delgada pelcula elstica y se debe a que en este punto la fuerza neta que experimentan las molculas que lo componen es hacia el interior del mismo. Se mide en N/m o J/m2. Presin de vapor (pv): es la presin que ejercen las molculas en estado vapor que han sido proyectadas fuera de la masa del lquido a travs de una superficie libre debido a que presentan una elevada energa cintica adquirida en el choque con otras molculas. Se mide en unidades de presin (N/m2).