FLUJO DE FLUIDOS Reporte de pràctica

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FLUJO DE FLUIDOS

Reporte de pràctica[pic 5]

Alumno: Zenil Díaz Marcos Rubén

Integrantes del equipo de mesa:

• Quintero Reyes Iván de Jesús
• Pérez Cabello José Manuel
• Zenil Díaz Marcos Rubén

Grupo: 3PM2

Asignatura: Flujo de fluidos

Profesor: Jiménez Chong Gumesindo Alejo.

Carrera: Ingeniería petrolera.

Equipo de Reporte de Practica

• Pérez Cabello José Manuel
• Zenil Díaz Marcos Rubén

Fecha de realización de práctica: 19/Octubre/2016

Fecha de entrega de reporte: 26/Octubre/2016

Práctica 3:  Perdida de carga y altura de rugosidad

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Resumen[pic 7][pic 8]

Practica realizada el  19 de octubre, donde se hizo analizo pérdidas de carga, observando cómo se desarrollan y como calcularlas recreando dichas perdidas experimentalmente con tres conductos de materiales diferentes y a partir de los resultados, obtener de manera teórica la relación que existe con el coeficiente de fricción para cada uno de los materiales.

Objetivos

• Observar y cuantificar la perdida de carga en conductos.

• Observar la altura de rugosidad experimentalmente.

Marco teórico

Variación de la altura de Rugosidad en distintos materiales, en distintas condiciones.

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Procedimiento experimental

Material:

• Agua
• Tubo acero galvanizado de 2.5 y 0.5 pulgadas.
• Tubo cobre 0.5 pulgadas.

Equipo:

• 3 Bombas
• 3 Depósitos
• 3 tableros de piezómetros
• Mangueras.
• Conexiones.
• 3 cronómetros.
• 3 Basculas.
• 3 jarras.
• 3 reglas.

Desarrollo experimental

 1.- Se dividió al grupo en tres equipos para realizar los experimentos en diferentes tipos de conductos, cada equipo realizó el mismo procedimiento aplicado a la tubería que le correspondía. Para el caso de nuestro equipo, se decidió iniciar con el montaje que ya había sido arreglado previamente, y se iniciaron con las mediciones y cálculos.

2.- Seguidamente, se tomaron las medidas de las cargas h1y h2, la longitud entre los piezómetros, y las alturas Z1 y Z2 , además se midió el diámetro interior de la tubería con ayuda de un vernier, apoyados del extremo sobresaliente al tambo

3.- Ya estando el equipo montado, se procedió a abrir la válvula para comenzar la circulación del fluido dentro del sistema, con lo cual medimos las cargas (h1 y h2), medidas que se retomaban cada que modificábamos la posición de la tubería.

4.- Para realizar las mediciones del gasto y numero Reynolds tomamos unas muestras del agua con ayuda del bote,  tomando el tiempo que tardaba en llenarse hasta cierto punto. Posteriormente se peso para obtener su volumen y proceder con los calculos.

Las mediciones se hicieron tres veces por cada posicion a la que cambiabamos el arreglo del equipo, en total fueron 3 mediciones por cada material, con la finalidad de calcular la velocidad promedio para cada posicionamiento del sistema para ser empleada en los calculos.

Teniendo todos los datos necesarios, con el agua a temperatura ambiente, se realizaron los cálculos correspondientes para el numero de Reynolds, repitiendo el experimento cada que cambiaba su posición, obteniendo datos diferentes y cálculos diferentes a su vez.

Resultados y cálculos

A continuación se muestran los resultados obtenidos en diferentes tablas, usadas para obtener la perdida de carga, NRe, Coeficiente de fricción, Coeficiente de rugosidad, Vel. promedio, etc.

Fórmula para calcular el número de Reynolds:

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Donde:

NRe = Número de Reynolds (Adimensional)

V= Velocidad (m/s)

D= Diámetro (m)

ρ= Densidad (kg/m3)

µ= Viscosidad (Pas)

Para el caso del agua a temperatura ambiente se obtuvieron los datos: diámetro, temperatura, viscosidad, área del conducto y la densidad del fluido; empleados de manera general en todos los experimentos, cambiando solo el área del conducto, los demás datos resultaron constantes:

T= 19o C

APVC= 1.1309 x10-4 m2

ACU= 1.3069 x10-4 m2

AAc.= 1.1309 x10-4 m2

µ= 1.03 x10-3 Pas

ρ= 998 kg/m3

1000 l = 1 m3

= 9790.38 N/ m3[pic 11]

Cálculo del gasto, velocidad, y velocidad promedio:

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Para el caso de las presiones, partiendo de la ecuación general de la energía, despejando se llega a las siguientes ecuaciones:

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Donde:

 = Presión (Pa) [pic 17]

= Carga observada (m)[pic 18]

= Altura  (m)[pic 19]

ρ= Densidad (kg/m3)

g= Gravedad (m/s2)

= Peso volumétrico (N/m3)[pic 20]

Para el cálculo de la perdida de carga empleamos la siguiente ecuación:

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Donde:

 Perdida de carga (m)[pic 22]

= Carga observada (m)[pic 23]

Cálculo del factor de fricción:

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Donde:

 Factor de fricción[pic 25]

 Perdida de carga (m)[pic 26]

V= Velocidad (m/s)

D= Diámetro (m)

g= Gravedad (m/s2)

L = Longitud (m)

Cálculo de la rugosidad:

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Donde:

 Factor de fricción[pic 28]

NRe = Número de Reynolds (Adimensional)

D= Diámetro (m)

ԑ = Rugosidad (mm)

Para poder calcular la rugosidad, al no poder despejarla de la ecuación, se cambió la variable dentro de la ecuación con diferentes valores hasta que nos diera  correspondiente a cada medición.[pic 29]

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