7 Descarga Libre Por Orificio Parte 1

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    UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERA

    Carrera Profesional de Ingeniera Civil

    LABORATORIO DE MECNICA DE FLUIDOS 1

    INFORME N 007 - UPLA - LABORATORIO DE MEC. DE FLUIDOS E HIDRAULICA

    1. DATOS GENERALES

    1.1. Tema: DESCARGA LIBRE POR ORIFICIO.1.2. Fecha:

    FECHA DEL ENSAYO : 20 DE MAYO DE 2013.

    FECHA DE ENTREGA DEL INFORME : 27 DE MAYO DE 2013.

    1.3. Lugar:

    Departamento : Junn

    Provincia : Huancayo

    Distrito : Huancayo

    Lugar : Facultad de Ingeniera Girldez.

    Anexo : Laboratorio de Mecnica de Fluidos e Hidrulica.

    1.4. Participante: Matias Saravia; Katherine Milagros

    Rudas Mora; Jofre Mijael

    Sedano Lara; Edith

    Sulla De la Cruz; Denis Christian

    1.5. Modulo:

    FME 04

    2. OBJETIVO Aplicar la ecuacin de Bernoulli, a la descarga de un tanque a travs de un orificio.

    Definir y calcular los siguientes trminos: coeficiente de descarga (Cd), coeficiente de

    contraccin (Cc) y coeficiente de velocidad (Cv).

    Analizar la influencia de la altura de carga y el dimetro del orificio, sobre el coeficiente

    de descarga (Cd).

    3. EQUIPOS Y/O MATERIALES Equipo de Descargas por Orificio FME 04.

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    Banco Hidralico - FME 00

    Tobera Convergente - Divergente.

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    Tobera Divergente.

    4. PROCEDIMIENTO4.1. El equipo de descarga por orificio (FME - 04), se instal sobre el banco hidrulico.

    4.2. Se enciende el banco hidralico.

    4.3. Se grada a un caudal constante del flujo en el equipo FME - 04

    4.4. Primero se selecciona el tipo de tobera (en nuestro caso tobera tipo diafragma),

    despus se procede a medir el caudal del flujo con la ayuda de una jarra graduada y un

    cronmetro.4.5. Luego se procede a dar lectura las alturas de tubo piezomtrico y del tubo pitot.

    4.6. Con la ayuda de una cuchilla (en forma de estilete), se procede a medir el diametro

    contraido de la vena de agua.

    4.7. En el presente ensayo se repiti tres veces los pasos 4.4 hasta 4.6. Pero con distintas

    graduaciones del caudal del fluido.

    5. TABLA DE REGISTROS5.1. TABLA N 01: En esta tabla se registraron los volmenes, el tiempo, la altura del tubo

    piezomtrico, la altura del tubo pitot, y el dimetro contraido.

    Do(mm) 13

    N TOBERA H (mm) Hc(mm) Dc (mm)

    1CONVERGENTE

    DIVERGENTE

    180 177 7,000

    2 272 268 7,000

    3 309 307 7,000

    4

    DIVERGENTE

    228 227,5 10,000

    5 263 262 10,000

    6 296 295 10,000

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    6. TABLA DE DATOS PROCESADOS

    6.1. CLCULO DE LOS COEFICIENTES DE CONTRACCIN, DE VELOCIDAD,

    Y DE GASTO CAUDAL.

    Calculo del Coeficiente de Contraccin (Cc):

    = =4

    4

    =

    =7

    13.000

    = 0.290

    Calculo del Coeficiente de Velocidad (Cv):

    = =2

    2 =

    =0.177

    0.164

    = 0.129

    Calculo del Coeficiente de Gasto Caudal (Cq):

    = =

    =

    = 0.290 0.129

    = 0.037

    Cuadro resumido de calculos:

    N H (m) Hc(m) Dc (mm) H (m) Q (m3/s) Cc Cv Cd

    1 0,18 0,177 7,000 0,003 1,02E-02 0,290 0,129 0,037

    2 0,272 0,268 7,000 0,004 1,26E-02 0,290 0,121 0,035

    3 0,309 0,307 7,000 0,002 1,35E-02 0,290 0,080 0,023

    4 0,228 0,2275 10,000 0,0005 1,66E-02 0,592 0,047 0,028

    5 0,263 0,262 10,000 0,001 1,78E-02 0,592 0,062 0,036

    6 0,296 0,295 10,000 0,001 1,89E-02 0,592 0,058 0,034

    GRFICO DEL COEFICIENTE DE CONTRACCIN VS EL CAUDAL:

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    GRFICO DEL COEFICIENTE DE VELOCIDAD VS EL CAUDAL:

    GRFICO DEL COEFICIENTE DE GASTO CAUDAL VS EL CAUDAL:

    0,25

    0,35

    0,45

    0,55

    0,65

    9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02

    CoeficientedeContraccin

    Cc

    Caudal - Q m3/s

    Cc vs Q

    CON - DIV

    DIVERG.

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0,09

    0,10

    0,11

    0,12

    0,13

    0,14

    9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02

    CoeficientedeVe

    locidad

    Cv

    Caudal - Q (m3/s)

    Cv vs Q

    CON - DIV

    DIVERG.

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    DENIS CHRISTIAN SULLA DE LA CRUZ

    CONCLUSIONES:

    1. Se concluye que la velocidad y el caudal no disminuye de manera lineal sino

    que lo hace en funcin de la raz cuadrada de la carga H: = 2

    2. Se concluye que, cuando incrementa el caudal, el coeficiente de velocidad (Cv),

    0,02

    0,03

    0,03

    0,04

    0,04

    0,05

    9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02

    CoeficientedeGasto

    Cd

    Caudal - Q (m3/s)

    Cd vs Q

    Cq vs Q

    DIVERG.

    0,000

    0,500

    1,000

    1,500

    2,000

    2,500

    3,000

    0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

    V(m/s)

    H (m)

    V vs H

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    disminuye, para la tobera convergente-divergente, pero para la tobera

    divergente a mayor caudal el coeficiente de velocidad (Cv), aumenta.

    3. Se concluye que, cuando incrementa el caudal, el coeficiente de gasto o caudal

    (Cd), disminuye. para la tobera convergente-divergente, pero para la tobera

    divergente a mayor caudal el coeficiente de gasto (Cd), aumenta.

    0,04

    0,05

    0,06

    0,07

    0,08

    0,09

    0,10

    0,11

    0,12

    0,13

    0,14

    9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02

    Co

    eficientedeVelocidad

    Cv

    Caudal - Q (m3/s)

    Cv vs Q

    CON - DIV

    DIVERG.

    0,02

    0,03

    0,03

    0,04

    0,04

    0,05

    9,0E-03 1,1E-02 1,3E-02 1,5E-02 1,7E-02 1,9E-02

    CoeficientedeGasto

    Cd

    Caudal - Q (m3/s)

    Cd vs Q

    CON - DIV

    DIVERG.

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    RECOMENDACIONES:

    1. Se recomienda tomar varios datos para cada tobera asi como tambien medir el

    diametro del chorro de salida para cada variacion de caudal para poder

    observar como vara los coeficientes de contraccin, velocidad y gasto.

    2. Se recomienda que cuando se toma la lectura de las alturas la altura del

    piezometro debe ser mayor que la altura de pitot, caso contrario los coefientes

    nos resultarian mayor que uno.

    3. Se recomienda que al variar el caudal el vivel del agua permanezca constante

    para no cometer errores al momento de hacer las lecturas.

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    ANEXO

    Diagrama del fluido a travs del orificio

    Esquema general del equipo de descarga

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