INTRODUCCIN

OBJETIVOSObjetivos generales Comparar los valores obtenidos en la parte experimental con la terica.

Determinar la altura mxima para que no se lleve a cabo la accin del sifn.

Objetivos especificos

Determinar el tiempo de salida del fluido.

Determinar el volumen de salida del fluido.

Calcular el caudal a un volumen y tiempo de salida.

RESUMENLos fluidos ejercen presin sobre cualquier superficie con la que entra en contacto debido a que las molculas estn en constante movimiento, los lquidos segunda presin hidrosttica caracterstica de cada uno de ellos y su velocidad,.en el caso de nuestro experimento medimos el tiempo, volumen a una altura determina para hallar un caudal experimental para luego compararlo con el terico luego buscamos una altura mxima a la cual la accin del sifn no se realiza que fue de a=2.78 m.

Determinamos los siguientes resultadosalturasTiempo (seg)Volumen (L)

a=0.178

b=3.344

5.432.010

5.842.020

5.281.920

a=0.178

b=3.344

5.281.610

5.561.780

5.621.850

a=.566

b=3.6323.511.920

5.201.900

5.502.030

a=0.697

b=3.8635.34

5.341.927

5.251.880

a=1.191

b=4.3575.281.480

5.281.490

5.341.550

a=1.645

b=4.811

5.480.935

5.400.860

5.370.790

Con los datos obtenidos hallamos las respectivas presiones en el punto C del grafico, teniendo:

tablaPc

135.247

235.577

336.023

436.285

537.273

638.181

INTRODUCCIN

En general el estudio de un lquido en reposo est basado en ciertos principios bien definidos de fsica, de tal manera que todos los problemas que usualmente se encuentran en hidrosttica no son ms que una aplicacin de stos principios cuya expresin matemtica son frmulas perfectamente conocidas; en cambio, un fluido en movimiento presenta en algunos casos condiciones muy complejas y por lo tanto el fenmeno no puede ser expresado de una manera exacta en alguna forma matemtica debido a las condiciones exteriores mas o menos variadas. A veces para una concepcin clara de un fenmeno es necesario suponer ciertas condiciones ideales que permiten el establecimiento de algunas frmulas fundamentales. Otras veces, dentro de ciertos lmites se establecen algunas frmulas empricas que se pueden aplicar en la prctica, pero que sin embargo, resulta aventurado para el ingeniero no solo escoger para sus clculos tal o cual frmula, sino que tambin es importante que escoja los coeficientes adecuados para cada caso particular.

MARCO TERICOGASTO O CAUDALEl Volumen de fluido que pasa por una rea transversal perpendicular a la seccin recta de tubera en la unidad de tiempo se llama gasto o caudal, y lo designamos con la letra Q. Las unidades dependen del sistema usado.Sistema Ingls:

Sistema Mtrico:

ECUACIN DE CONTINUIDAD La ecuacin de continuidad es una consecuencia del principio de conservacin de la masa. Para un flujo permanente, la masa de fluido que atraviesa cualquier seccin transversal perpendicular a la seccin recta de la tubera de un conducto, por unidad de tiempo, es constante. Esta puede calcularse como sigue para el caso de flujo permanente.

Figura 1 y Figuras2 Consideramos un flujo a travs de un tubo o conducto circular, figura 1., siendo las secciones 1 y 2 normales a las lneas de corriente formadas por la circulacin del lquido que forman la circulacin del lquido en el tubo. Para un valor de la densidad (1 y una velocidad normal V1, el caudal en masa por unidad de tiempo que atraviesa la seccin es (1V1 dA1, ya que V1dA1 es el volumen por unidad de tiempo. Anlogamente, el caudal en masa que atraviesa la seccin 2 es (2V2dA2. Como en un flujo permanente la masa no puede variar con el tiempo, y como no hay paso de fluido a travs de la superficie de contorno del tubo, el caudal en masa a travs del tubo de corriente es constante. Por tanto:

(1V1 dA1 = (2V2 dA2Las densidades (1 y (2 se mantienen constantes en cada seccin genrica dA, y las velocidades V1 y V2 representan las velocidades del fluido en el tubo de corriente en las secciones 1 y 2, respectivamente. De aqu:

Integrando:

(1V1 dA1 = (2V2 dA2 (1V1 A1 = (2V2 A2Para fluidos incompresibles (y para algunos casos de flujos comprensibles) la densidad es constante, es decir (1 = (2, por tanto:Puntos en tubera de igual dimetro con cambio de altura de posicin:1- Puntos con igual presin pero diferente altura de posicin:

CONDICIONES HIDRULICAS DEL SIFONEn algunos casos de conduccin de agua puede suceder que se interponga algn obstculo. Para salvar ese obstculo se usa lo que se llama un "sifn" que puede ser de la forma de la figura 3 o bien como la figura 4; en este ltimo caso se llama sifn invertido y se presenta con mucha frecuencia en la conduccin de agua en canales (alcantarillado), cuando el obstculo por salvar es alguna depresin.

Figura 3

Figura 4 Cmo se puede explicar que estando el agua quieta a un determinado nivel, logre alcanzar un nivel ms alto para pasar algn obstculo y finalmente llegar a un nivel mas bajo que el inicial?En el caso de la figura 3, para que se origine la circulacin del lquido y suba, hay que hacer el vaco en la parte superior del sifn, entonces el agua sube por la accin de la presin atmosfrica que se ejerce sobre la superficie libre del lquido, por lo tanto para iniciar la accin del sifn es necesario un dispositivo que puede ser neumtico, para expulsar el aire. En el caso del sifn invertido no es necesario esto porque en realidad es la accin de la gravedad la que origina la circulacin, justificada por el desnivel entre la entrada y la salida; el principio de los vasos comunicantes est aplicado aqu.PARTE EXPERIMENTALMateriales

1 manguera de 10 metros

2 probetas de un litro

Una cubeta

Wincha

Cronmetro

Procedimiento Instalar la manguera en la parte superior del equipo a una determinada altura del nivel de referencia

hacer el vaco en la parte superior del sifn, para que se origine la circulacin del lquido y suba. A un determinado tiempo tomar un volumen de agua en la cubeta a una determinada altura del nivel de referencia. Realizar el mismo procedimiento anterior a diferentes alturas.Resultados

AlturasTiempo (seg)Volumen (L)

a=0.178

b=3.344

5.432.010

5.842.020

5.281.920

a=0.178

b=3.344

5.281.610

5.561.780

5.621.850

a=.566

b=3.6323.511.920

5.201.900

5.502.030

a=0.697

b=3.8635.34

5.341.927

5.251.880

a=1.191

b=4.3575.281.480

5.281.490

5.341.550

a=1.645

b=4.811

5.480.935

5.400.860

5.370.790

CalculosCondiciones hidrulicas del sifn

BALANCE DE ENERGIA

1.- Determinando el caudal

no hay transferencia de calor.. El sistema no realiza trabajo . Flujo ideal , no hay perdidas.

No es un sistema dinmico.

es un proceso isotrmico

La presin en A es igual en B

La vA es pequea porque recin esta empezando a mover.

Entonces, simplificando

Hallando el caudal

2.- Determinando la presin en el punto C

DATOS EXPERIMENTALES TABLA 1

Cuando a=0.178

b=3.344

Tiempo (seg)Volumen (L)

5.432.010

5.842.020

5.281.920

TABLA 2

Cuando a=0.343

b=3.532

Tiempo (seg)Volumen (L)

5.281.610

5.561.780

5.621.850

TABLA 3

Cuando a=.566

b=3.632

Tiempo (seg)Volumen (L)

3.511.920

5.201.900

5.502.030

TABLA 4

Cuando a=0.697

b=3.863

Tiempo (seg)Volumen (L)

5.341.920

5.341.927

5.251.880

TABLA 5

Cuando a=1.191

b=4.357

Tiempo (seg)Volumen (L)

5.281.480

5.281.490

5.341.550

TABLA 6Cuando a=1.645

b=4.811

Tiempo (seg)Volumen (L)

5.480.935

5.400.860

5.370.790

Calculando el caudal tericamente

alturasTiempo (seg)Volumen (L)Q(L/seg)Q(m3/seg)

a=0.178

b=3.344

5.432.0100.37020.0003702

5.842.020 0.34590.0003459

5.281.9200.36560.0003656

a=0.178

b=3.344

5.281.6100.30490.0003049

5.561.780 0.32010.0003201

5.621.8500.32920.0003292

a=.566

b=3.6323.511.9200.36160.0003616

5.201.900 0.36540.0003654

5.502.0300.36910.0003691

a=0.697

b=3.8635.341.9200.35960.0003596

5.341.927 0.36090.0003609

5.251.8800.35810.0003581

a=1.191

b=4.3575.281.4800.2803 0.0002803

5.281.490 0.28220.0002822

5.341.5500.24030.0002403

a=1.645

b=4.811

5.480.9350.1706 0.0001706

5.400.860 0.15930.0001593

5.370.7900.14710.0001471

Calculando el caudal experimentalmente

Tomando como nivel de referencia el punto B

Donde r= 0.004

Ejemplo de clculo experimental de la tabla 1

Determinando los caudales de la tabla 1-6

Hallando la presin en el punto C

PARA LA TABLA1

Remplazando los valores calculados hallamos de la misma forma

Para la tabla 2

Pc=35.577

Para la tabla 3

Pc=36.023

Para la tabla 4

Pc=36.285

Para la tabla 5

Pc=37.273

Para la tabla 6

Pc=38.181CONCLUSIONES

En el calculo de los caudales tanto experimental y terico son:

TablaQ (terico)Q(experimental)

10.00037020.000396165

20.00032920.000385703

30.00036540.000371096

40.00036090.000362241

50.00031420.000326695

60.00017060.000290213

Obtuvimos las siguientes presiones para el punto C con las respectivas distancias.

tablaPc

135.247

235.577

336.023

436.285

537.273

638.181

Se encontr una altura mxima (a =2.87) m que impide que el agua suba para hacer el vaci en la parte superior del sifn

DISCUSIN DE RESULTADOS Los datos experimentales obtenidos difieren de los valores tericos debido a errores de medicin de los tiempos y de los respectivos volmenes , tambin debido a los distintos parmetros como la presin, temperatura. Obtuvimos un margen de error de 6.54 %.A

C

B

a

b

_1178993600.unknown

_1178996231.unknown

_1179030668.unknown

_1179032013.unknown

_1179032404.unknown

_1178998060.unknown

_1178998436.unknown

_1178998041.unknown

_1178994568.unknown

_1178995337.unknown

_1178993625.unknown

_1178993549.unknown

_1178993574.unknown

_1178993515.unknown