ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA

GUIAS DE LABORATORIO – MECÁNICA DE FLUIDOS

PRINCIPIO DE BERNOULLI

1. FundamentoteóricoLa conservación de energía en un flujo se puede representar según una ecuación

propuesta por el físico Daniel Bernoulli en 1738. La ecuación es válida para flujo

permanente de un fluido incompresible y tiene tres términos, que representan las cabezas

de posición, presión y velocidad:

� +�

�+��

2�=

Dónde z es la altura con respecto a un nivel de referencia, P es la presión, γ es el peso

específico del fluido, V es la velocidad y C es un valor constante. Aunque la ecuación

muestra unidades de longitud (L) , en realidad sus unidades son unidades de trabajo sobre

peso (FLF-1

), que representan la energía por peso específico del fluido.

Si se escogen 2 puntos a lo largo de una misma línea de corriente y se desprecian las

pérdidas de energía entre ellos, se puede escribir la ecuación de la siguiente manera.

�� +��

�+���

2�= �� +

��

�+��

�

2�

La ecuación de Bernoulli es una herramienta muy potente para entender y cuantificar el

comportamiento de un fluido a los largo de su recorrido.

2. ProcedimientoLa práctica se hace usando un montaje con un tubo venturi con piezómetros en distintas

secciones. Las dimensiones del montaje se muestran en Figura 1. El diámetro del conducto

con cada una de las posiciones se muestra en la tabla 1.

Tabla 1. Diámetros del tubo venturi (Armfield, 2012)

Posición Identificación del

Manómetro

Diámetro

(mm)

A h1 25.0

B h2 13.9

C h3 11.8

D h4 10.7

E h5 10.5

F h6 25.0

Figura 1. Esquema del Montaje. (Armfield, 2012)

Para un caudal determinado se mide la presión en cada punto usando los piezómetros y se

registra el caudal por medio de un método volumétrico. El experimento se repite para

distintos caudales.

3. Preguntas1. Calcule la altura teórica en los piezómetros y compárela con la altura experimental

2. Muestre en una misma gráfica la línea total de energía, la cabeza de posición, la

cabeza de presión y la cabeza de velocidad.

3. Calcule el caudal usando la medición en el tubo pitot y compárelo con el caudal

medido experimentalmente

4. Calcule el caudal que causará cavitación en el montaje.

4. ReferenciasArmfield. (November de 2012). Bernoulli's Theorem Demonstration - Instruction Manual

F1-15. Ringwood, Hampshire, England.

Munson, B. R., Young, D. F., & Okiishi, T. H. (2003). Fundamentos de Mecánica de Fluidos.

México D.F.: Limusa Wiley.

Oct-2013