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Laboratorio Nº 1 de Mecánica de Fluidos "Medición Directa de Caudal"

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Academic year: 2021

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MEDICION DIRECTA DE CAUDAL INTRODUCCION

Existen diversas técnicas para la medición de un fluido, entre las cuales se estudiará el uso y métodos para determinar el caudal del mismo; en ese caso se estudiará el método gravimétrico y volumétrico los cuales determinan midiendo con la ayuda de un cronómetro el peso o volumen que pasan en un intervalo de tiempo.

La medición de caudal es muy importante en la industria de procesos, prueba de ello es su elevado porcentaje de ocurrencia en la práctica, dentro del conjunto de mediciones que se realiza habitualmente.

Algunas de las funciones que se pueden llevar a cabo a través de la medición de caudales son los siguientes:

 Dimensionamiento de presas, embalses y obras de control de avenidas  Conocimiento de la producción de un proceso o planta.

 Conocimiento de los diferentes consumos.  Distribución en forma prefijada de una corriente.

 Mezcla de varias corrientes en determinadas proporciones.

MARCO TEORICO

La relación de caudal se determina tanto por métodos directos e indirectos.

Los métodos directos resuelven estos problemas determinando el volumen o el peso del fluido que pasa a través de una sección en un cierto tiempo.

Las mediciones indirectas determinan la altura, las diferencias de presiones, o de velocidades en varios puntos de una sección y con estos datos calculan el caudal. Entre ellos tenemos: el venturímetro, rotámetros, vertederos, etc.

Caudal (método volumétrico):

Caudal (método gravimétrico):

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OBJETIVOS

Objetivo Principal:

Obtener el caudal mediante la medición directa, usando el método volumétrico y gravimétrico

Objetivo Específico:

Hallar la relación entre la abertura y el caudal, comparar los datos hallados en el método volumétrico y gravimétrico.

 Determinar el caudal de una válvula de control usando los métodos gravimétricos y volumétricos.

 Conocer el caudal para diferentes aberturas de la válvula de control.  Establecer de forma práctica y precisa la medición del caudal. MATERIALES Y METODOS

 EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

*Tanque De Almacenamiento De Agua: Fabricante: Tec Quip met “TQ”

Type N°: H1 Voltaje: 240 *Bomba Centrífuga: Fabricante: Pedrollo Hp: 0.5 Kw: 0.37 RPM: 3450 1/min Hmax = 42m Qmax = 40 l/min Volumen = 450V C = 10uf Voltaje = 220 Amperios = 2.5A

*Válvula de control de Flujo

*Manguera de descarga: Transmite el flujo desde el tanque hasta la tina *Sistema de Equilibrio:

*Pesas: Se utilizaron 3 pesas de 2kg. c/u. *Tapón hermético: Impide la salida del flujo *Cronómetro digital:

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(Alternativo)

I. MATERIALES Y METODOS

Equipos y materiales:

1. BANCO DE PRUEBA HIDRAULICO 2. BOMBA DE AGUA (PEDROOLLO) 3. PROBETA GRADUADA DE 2000 cc 4. CRONOMETRO

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 PROCEDIMIENTO:

METODO VOLUMETRICO

La medición del volumen se hace en una probeta graduada en centímetros

cúbicos

Luego se fija la válvula para que deje pasar cierto volumen

de agua a un determinado caudal

Para un mismo intervalo de tiempo se toman tres medidas

de volumen luego se promedia dichos

volúmenes para realizar los respetivos cálculos. Se fija el tiempo requerido para realizar la experiencia

METODO GRAVIMETRICO

Con los mismos caudales registrados en el método volumétrico

cuando la válvula este abierto en una cierta abertura.

se hace ingresar al depósito por medio de una manguera hasta que alcance el

equilibrio

Inmediatamente después se coloca una pesa (2kg) nuevamente el depósito vuelve al

desequilibrio Así se repite el proceso dos veces

más. Controlando el tiempo en cada proceso.

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 TABULACION: DATOS Nº VOLUMETRICA GRAVIMETRICA T(s) V(cc) Δ T(s) PESAS(kg) 1 10 955 74 2 1002 82 980 86 2 5 1580 26 2 1560 29 1510 29 3 3 1440 14 2 1470 17 1490 16 4 3 1910 9 2 1700 12 1900 12

 ANALISIS Y METODO DEL CALCULO Tomando como referencia el dato Nº 1 de la tabla *METODO VOLUMETRICO

, donde : volumen promedio, : caudal promedio

=

= 979cc = 979*

*METODO GRAVIMETRICO

, donde : densidad del agua a 22 ºC

82.7*

73.3*

69.9*

75.3*

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RESULTADOS TABULACION DE RESULTADOS Nº VOLUMETRICA ( GRAVIMETRICA 1 97.9 75.3 2 310 215.3 3 488.8 386.3 4 612.2 556.6

DISCUSION DE LOS RESULTADOS

En los 2 gráficos se puede observa que conforme aumenta la abertura en la válvula de control, el caudal va en aumento también.

También observamos que los resultados obtenidos no salieron iguales o próximos, y esto se debió a la mala coordinación de los que hacíamos el experimento.

CONCLUCIONES

Se logro determinar el caudal tanto por el método volumétrico y gravimétrico.

También se determino que la manera más sencilla de hallar el caudal es por el método volumétrico.

RECOMENDACIONES

Hacer una coordinación previa entre todos antes de comenzar el experimento para así obtener resultados más precisos.

Tratar de tener los implementos en óptimas condiciones y normalizados para así tener resultados más precisos.

GRAFICOS

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(8)

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  Conclusión Principal

Se determino que es posible calcular experimentalmente los caudales que genera una bomba mediante los métodos volumétrico y gravimétrico

 Conclusión especifica

Se pudo observar con los resultados obtenidos que el caudal obtenido por el método volumétrico es mayor que el obtenido por el método gravimétrico.

Tal diferencia puede haberse originado porque se observo que el tapón hermético estaba desgastado y también hay un margen de error al hacer la experiencia por el método volumétrico ya que hay que colocar y sacar la manguera de la bureta en tiempo exacto.

BIBLIOGRAFIA

Mecánica de Fluidos – Robert L Mott (sexta edición) http://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_(fluido)

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