4.2 LISTADO DE SIMBOLOS
4.5.7 EXPERIMENTO # 6 MEDICIÓN DE FLUJO CON DIFERENTES DISPOSITIVOS
4.5.7.1 Objetivo
Realizar una comparación de la medición del flujo utilizando diferentes dispositivos de medición de caudal.
4.5.7.2 Método experimental general
1. Coloque el aparato de medición de flujo de agua P6239 en la superficie de operación horizontal del banco de hidráulica P6100 usando las clavijas de ubicación en la superficie superior del banco. Conecte la manguera de suministro desde el banco a la conexión de entrada del Aparato de medición de flujo de agua. Inserte la manguera de desagüe del tanque de entrada en la tubería de desbordamiento del tanque de medición volumétrica.
2. Con la válvula reguladora de flujo del banco cerrada, encienda la bomba de banco y permita que se bombee agua al aparato controlando la apertura de la válvula reguladora de flujo hasta que el agua comience a fluir en el equipo y se desborde por el aire ventilación por encima del rotámetro. Asegúrese de que no haya burbujas de aire atrapadas en los tubos del manómetro; si es necesario, abra la válvula de suministro hasta que salga agua de la parte superior de los tubos del manómetro para que el agua elimine todas las burbujas de aire, cierre la válvula y permita que el nivel se estabilice con no hay flujo cuando la altura del agua en cada tubo del manómetro debe estar a nivel con la parte superior del respiradero.
3. Ajuste la válvula de suministro para obtener 6 o 7 lecturas con la altura del agua en el tubo del manómetro izquierdo aumentando en incrementos de aproximadamente 50 mm. El flujo máximo que se puede lograr para el experimento es cuando la altura del agua en el tubo del manómetro izquierdo alcanza la parte superior de la escala del manómetro. En cada estado estable, registre las alturas en cada tubo del manómetro y el flujo que se muestra en el rotámetro. También mida el flujo utilizando el tanque de flujo volumétrico del banco hidrodinámico con un cronómetro.
4.5.7.3 Resultados y análisis
1. Registro los resultados en la hoja de resultados.
2. Determinar la densidad del agua y la viscosidad. (Ver numeral 2)
3. Tasa de flujo. Calcule el caudal a partir del tiempo y la cantidad recogida en el tanque de medición volumétrica.
4. Ampliación repentina: Calcule la pérdida de carga debido a la ampliación y el cabezal de velocidad para el diámetro de tubería más pequeño. Exprese esta pérdida de carga por doblez como un coeficiente de pérdida k, dividiendo la pérdida de carga por el cabezal de velocidad. Compare el resultado con el predicho de los resultados dados en la sección de teoría para la proporción de área apropiada β.
5. Medidor de Venturi: Calcule la pérdida de carga a través del Venturi y trace un gráfico de la velocidad de flujo contra la raíz cuadrada de la cabeza y dibuje la mejor línea recta desde el origen hasta los resultados. Mida la pendiente de la línea y, por lo tanto, determine el coeficiente de descarga para el medidor.
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6. Placa de orificios: Calcule la pérdida de carga a través de la placa de orificios y trace un gráfico de la velocidad de flujo contra la raíz cuadrada de la cabeza del orificio. Dibuja la mejor línea recta desde el origen. Mida la pendiente de la línea y, por lo tanto, determine el coeficiente de descarga de la placa de orificios.7. Codo: Calcule la pérdida de carga debido a la curvatura y el cabezal de velocidad para la sección de la tubería. Exprese la pérdida de carga como un coeficiente de pérdida k dividiendo la pérdida de carga por el cabezal de velocidad. Compare el resultado con el predicho de los resultados dados en la sección de teoría.
8. Rotámetro: Trace un gráfico del caudal volumétrico medido con el rotámetro contra el obtenido utilizando el tanque de medición volumétrica. Dibuje una línea recta desde el origen para obtener un mejor ajuste de los resultados. Mida la pendiente de esta línea.
9. Comparación de resultados: Calcule el error de lectura de cada dispositivo utilizando la velocidad de flujo obtenida por el tanque volumétrico como la velocidad de flujo de volumen correcta. Dibuje un gráfico del error de flujo para cada dispositivo contra la tasa de flujo medida del tanque volumétrico. Use este gráfico para sacar conclusiones sobre la precisión de cada dispositivo de medición de flujo.
4.5.7.4 Hoja de resultados
Tabla 6. Tabla de reporte de resultados medición de flujo con diferentes dispositivos. Cantidad de agua recolectada Q (L)
Tiempo de recolección de agua t (seg) Caudal volumétrico Q (Lts/min)
Velocidad promedio V (m/seg)
Cabeza de velocidad V2/2g Altura de cabeza 1 h1 (mm) Altura de cabeza 2 h2 (mm) Altura de cabeza 3 h3 (mm) Altura de cabeza 4 h4 (mm) Altura de cabeza 5 h5 (mm) Altura de cabeza 6 h6 (mm) Altura de cabeza 7 h7 (mm) Altura de cabeza 8 h8 (mm)
Pérdida de la cabeza de fricción en ampliación repentina Perdida de carga en Venturi
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Pérdida de carga a través del orificio Pérdida de la cabeza en el codo Lectura de la velocidad de flujo del
rotámetro
Error en la velocidad de flujo de la ampliación repentina Error en el índice de flujo venturi Error en el índice de flujo de la placa
de orificio
Error en el índice de flujo del codo Error en la tasa de flujo del rotámetro
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5
IMPACTO DE CHORROS
5.1 INTRODUCCIÓN
El equipo P6233 de impacto del chorro de Cussons, permite llevar a cabo experimentos sobre la fuerza de reacción producida en las paletas cuando un chorro de agua impacta sobre la paleta. El estudio de estas fuerzas de reacción es un paso esencial en el tema de la mecánica de fluidos que se puede aplicar a maquinaria hidráulica, como la rueda de Pelton y la turbina de impulso.