Teorema de bernoulli

“UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES_HUANCAYO-PERU 2013-I”

FACULTAD DE INGENIERIA CP: INGENIERIA CIVIL

U.E.C: LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA

INFORME N° 3.01. DATOS GENERALES:

1.1. TEMA: FLUJO DE CORRIENTE.

1.1. FECHA:

1.2. UBICACIÓN : DEPARTAMENTO: Junín PROVINCIA : Huancayo DISTRITO : Huancayo UPLA : Facultad de Ingenieria_Av.Giraldez ANEXO : Laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica

1.3. PARTICIPANTES :

CORILLA ESPINOZA, KelyPARIONA RAMOS, Franklin MichaelQUISPE RAMOS, Luz Amanda

1.4. MODULO: FME – 00 FME – 03

ING. HUATUCO GONZALES, Mario LAB. DE MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA

FECHA ACTIVIDAD

15/04/2013 ENSAYO REALIZADO

22/04/2013 INFORME DE ENSAYO ENTREGADO

2. OBJETIVO:

DEMOSTRAR Y COMPROBAR EL FUNCIONAMIENTO DE EL TEOREMA DE BERNOULLI.

3. EQUIPOS Y/O MATERIALES:

Banco Hidráulico – FME 00.

Equipo de demostración del teorema de Bernoulli – FME 03.

Cronómetro.

4. PROCEDIMIENTO:

4.1 El equipo de demostración del teorema de Bernoulli, se instaló sobre el banco hidráulico.

4.2 Se procede a encender el banco hidráulico.4.3 Una vez encendido el banco hidráulico, se espera a que todos los tubos

manométricos que todos ellos se llenen. 4.4 Con la válvula de regulación del equipo FME 03, se regula el caudal.4.5 Una vez fijado el caudal se procede a tomar datos del caudal.4.6 Luego se procede a instalar el tubo de Pitot, a la dirección del tubo manométrico

que se ha tomado en cuenta, (altura piezométrica 1, altura piezométrica 2, altura piezométrica 3, altura piezométrica 4, altura piezométrica 5, altura piezométrica 6).


4.7 Después se procede a tomar lecturas de las alturas.4.8 Se fija otro caudal, y el proceso es igual desde el paso 4.5. hasta el 4.7.

5. REGISTRO DE DATOS:5.1. TABLA N° 01:

En esta tabla se registraron los datos para el primer caudal (Q1).

DATOS PARA EL PRIMER CAUDAL

TUBO MANOMETRICO

ALTURA DEL TUBO DE

PITOT (mm)

ALTURA PIEZOMETRICA

(mm)

CAUDAL (Q1)

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s) Q1 (m3/s)

1 292 1663 27,4

2 285 198

3 264 2123 27,4

4 259 224

5 257 2413 27,4

6 263 258

PROMEDIO


TUBO PIEZOMÉTRICO

TUBO PITOT

5.2. TABLA N° 02:

En esta tabla se registraron los datos para el segundo caudal (Q2).

DATOS PARA EL SEGUNDO CAUDAL

TUBO MANOMETRICO

ALTURA DEL TUBO DE

PITOT (mm)

ALTURA PIEZOMETRICA

(mm)

CAUDAL (Q2)

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s)

Q2 (m3/s)

1 328 1093 21.9

2 298 2013 285 194

3 21.94 273 2195 269 236

3 21.96 274 263

PROMEDIO

5.3 TABLA N° 03:En esta tabla se registraron los datos para el tercer caudal (Q3).

DATOS PARA EL TERCER CAUDAL

TUBO MANOMETRICO

ALTURA DEL TUBO DE

PITOT (mm)

ALTURA PIEZOMETRICA

(mm)

CAUDAL (Q3)

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s)

Q3 (m3/s)

1 372 434 17

2 334 137

3 316 1644 17

4 296 201

5 290 2344 17

6 293 278

PROMEDIO


6. TABLA DE DATOS PROCESADOS:

6.1 TABLA N° 04

1.1. Calculo de los promedios de los caudales.

1.1.1. 1° PASO: convertir el volumen de litros a metros cúbicos.1 lt. = 0.001 m3

1.1.2. 2° PASO: cálculo del promedio del caudal o gasto (Q)

DATOS PARA EL PRIMER CAUDAL

TUBO MANOMETRICO

ALTURA DEL TUBO DE

PITOT (mm)

ALTURA PIEZOMETRICA

(mm)

CAUDAL (Q1)

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s) Q1 (m3/s)

1 292 1660,003 27,4 0,000109

2 285 198

3 264 2120,003 27,4 0,000109

4 259 224

5 257 2410,003 27,4 0,000109

6 263 258

PROMEDIO 0,000109

DATOS PARA EL SEGUNDO CAUDAL

TUBO MANOMETRICO

ALTURA DEL TUBO DE

PITOT (mm)

ALTURA PIEZOMETRICA

(mm)

CAUDAL (Q2)

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s)

Q2 (m3/s)

1 328 109.003 21.9 .000137

2 298 201

3 285 194.003 21.9 .000137

4 273 219

5 269 236.003 21.9 .000137

6 274 263

PROMEDIO .000137


DATOS PARA EL TERCER CAUDAL

TUBO MANOMETRICO

ALTURA DEL TUBO DE

PITOT (mm)

ALTURA PIEZOMETRICA

(mm)

CAUDAL (Q3)

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s)

Q3 (m3/s)

1 372 43.004 17 0.000235

2 334 1373 316 164

.004 17 0.0002354 296 2015 290 234

.004 17 0.0002356 293 278

PROMEDIO 0.235

6.2. TABLA N° 05:

1.1.1. 1° PASO: convertir la altura piezométrica de milímetros a metros.1 mm = 0.001 m.

1.1.2. 2° PASO: convertir la altura pitot de milímetros a metros.1 mm = 0.001 m.

1.1.3. 3° PASO: cálculo de la velocidad (V)

V=√2 g (hTP−hi )

V=√2×9.81 (0.292−0.166 )=1.572m / s

Q1 = 0,000109 V1 (m/s)

Q2 = 0,000137 V2 (m/s)

Q3 = 0,000235 V3 (m/s)

hTP – h1 1,572 2,073 2,541

hTP – h2 1,306 1,380 1,966

hTP – h3 1,010 1,336 1,727

hTP – h4 0,829 1,029 1,365

hTP – h5 0,560 0,805 1,048

hTP – h6 0,313 0,465 0,542


A=Q1V 1

6.3 TABLA N° 06:Calculo de las secciones (A)

1.1.1. 1° PASO: cálculo de la sección (a)1.1.2.

A1 A2 A3 PROMEDIO (A)

hTP – h1 6,932529E-05 6,609202E-05 9,249546E-05 7,597092E-05

hTP – h2 8,342906E-05 9,930822E-05 1,195323E-04 1,007565E-04

hTP – h3 1,079134E-04 1,025299E-04 1,360807E-04 1,155080E-04

hTP – h4 1,315355E-04 1,330988E-04 1,721300E-04 1,455881E-04

hTP – h5 1,945436E-04 1,702606E-04 2,241942E-04 1,963328E-04

hTP – h6 3,480102E-04 2,949000E-04 4,331843E-04 3,586982E-04

6.3.TABLA N° 07:Cálculo de la diferencia entre la altura de pitot calculada y la altura de pitot aforada.

Caudal m3/s

Sección m2 Velocidad media m/s

Altura cinética (m)

Altura Piez. (m)

Altura Cin.+Piez. (m)

Pitot m Diferencia m

0,000109

6,93253E-05 1,572297682 0,12588451 0,166 0,29188451 0,292 -0,00011549

8,34291E-05 1,306499139 0,086920257 0,198 0,28492026 0,285 -7,9743E-05

0,000107913 1,010069305 0,051952337 0,212 0,26395234 0,264 -4,7663E-05

0,000131535 0,828673639 0,034967919 0,224 0,25896792 0,259 -3,2081E-05

0,000194544 0,560285641 0,015985335 0,241 0,25698533 0,257 -1,4665E-05

0,00034801 0,313209195 0,004995417 0,258 0,26299542 0,263 -4,583E-06


Caudal m3/s Sección m2 Velocidad media m/s


Altura Piez. (m)

Altura Cin.+Piez. (m)

Pitot m Diferencia m

0,000137

6,6092E-05 2,072867579 0,218799267 0,109 0,32779927 0,328 -0,00020073

9,93082E-05 1,379543403 0,096911091 0,201 0,29791109 0,298 -8,8909E-05

0,00010253 1,336196093 0,09091659 0,194 0,28491659 0,285 -8,341E-05

0,000133099 1,029310449 0,053950504 0,219 0,2729505 0,273 -4,9496E-05

0,000170261 0,804648992 0,032969753 0,236 0,26896975 0,269 -3,0247E-05

0,0002949 0,464564312 0,010989918 0,263 0,27398992 0,274 -1,0082E-05

Caudal m3/s Sección m2Velocidad media m/s


Altura Piez. (m)

Altura Cin.+Piez. (m) Pitot m Diferencia m

0,000235

9,24955E-05 2,540665267 0,328698442 0,043 0,37169844 0,372 -0,00030156

0,000119532 1,965995931 0,196819432 0,137 0,33381943 0,334 -0,00018057

0,000136081 1,726916327 0,151860678 0,164 0,31586068 0,316 -0,00013932

0,00017213 1,36524723 0,094912924 0,201 0,29591292 0,296 -8,7076E-05

0,000224194 1,048198454 0,055948671 0,234 0,28994867 0,29 -5,1329E-05

0,000433184 0,54249424 0,014986251 0,278 0,29298625 0,293 -1,3749E-05


7. CONCLUSIONESCORILLA ESPINOZA, Kely

De la ecuación de Bernoulli, por medio del medidor de Venturi, se concluyó que a menor velocidad mayor presión. Se concluye utilizar los diferentes tipos de manifestaciones de la ecuación para determinar con precisión los resultados y tener más exactos nuestros resultados.Se concluye que la altura cinética inicial es mayor a la altura cinética final.

PARIONA RAMOS, Franklin MichaelEl uso de los equipos como aforadores de agua son muy aplicables en el campo de la ingeniería civil.Se concluye que en toda corriente de agua o de aire la presión es grande cuando la velocidad es pequeña y, al contrario, la presión es pequeña cuando la velocidad es grande.Se concluye que en la posición divergente la velocidad disminuye.

QUISPE RAMOS, Luz AmandaSe concluye que la altura cinética inicial es mayor a la altura cinética final.La presión o altura piezométrica inicial es menor a la presión o altura piezométrica final.

Como la tubería es divergente se llega a la siguiente conclusión:

punto inicial

Menor presión piezométrica

Mayor es la velocidad Y la sección es menor

Punto final

Mayor presión piezométrica

Menor es la velocidad Y la sección es mayor


8. RECOMENDACIONES

CORILLA ESPINOZA, Kely

Se recomienda, para obtener esa relación trabajar con un caudal estable, y tomar las lecturas cuando el fluido este estable y cerrando la válvula.El procedimiento se debe ampliar cada uno con la investigación obtenida mediante varias redes de información.Se recomienda Explicar experimentalmente la consistencia de dicha ecuación, y las diferentes fuerzas que actúan sobre ella.

PARIONA RAMOS, Franklin Michael

Se recomienda que el tubo pitot este a la dirección de cada tubo piezométrico.Se recomienda, para obtener esa relación trabajar con un caudal estable, y tomar las lecturas cuando que el fluido este estable.Se recomienda el uso de los equipos como aforadores por su exactitud, simplicidad y sencillez de construcción.

QUISPE RAMOS, Luz Amanda

Se recomienda para que no exista errores, tomar las lecturas de altura cuando el fluido este estable; también para aforar correctamente se debe esperar a que se estabilice el flujo de agua en el tubo manométrico y en el tubo pitot.Para que se cumpla esa relación teórica, se recomienda que el tubo pitot este a la dirección de cada tubo piezométrico.Se recomienda, para obtener esa relación trabajar con un caudal estable, y tomar las lecturas cuando el fluido este estable.


9. Anexos

DEMOSTRANDO EL TEOREMA DE BERNOULLI.


TUBO DE PITOT


DETERMINANDO Q (CAUDAL DEL AGUA)

FIJANDO UN CAUDAL Y ANOTANDO SU VALOR

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