INFORME N° 1 ESTADÍSTICA APLICADA – CAUDALES

CORPORACIÓN UNIVERSIDAD DE LA COSTA

CUC

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO:

INFORME N° 1

  ESTADÍSTICA APLICADA – CAUDALES

DOCENTE:

ESTUDIANTES:

GRUPO DE TRABAJO:

                5        

FECHA: 17/08/2015

BARRANQUILLA - ATLÁNTICO

INTRODUCCIÓN

La mecánica de fluidos estudia las leyes del movimiento de los fluidos y sus procesos de interacción con los cuerpos sólidos. La mecánica de fluidos como hoy la conocemos es una mezcla de teoría y experimento que proviene por un lado de los trabajos iniciales de los ingenieros hidráulicos, de carácter fundamentalmente empírico, y por el otro del trabajo básicamente matemático, que abordan el problema desde un enfoque analítico.

En este informe se presentara el estudio de los diferentes caudales que se realizaron en el laboratorio de mecánica de fluidos; se utilizaron dos métodos para realizar la experiencia, el de la probeta y el del banco hidráulico, en el cual se tomaron los datos de volumen y tiempo para poder determinar el caudal de dicho fluido; se tomaron 4 muestras de diferentes caudales  y 3 muestras de cada caudal , en cada método; con estos datos se realizó el promedio total para poder obtener el caudal del fluido, que en esta experiencia fue el agua.

Índice

Contenido

1.        Objetivos        

2.        Marco Teórico        

3.        Procedimiento        

4.        Cálculos y Resultados        

4.1        Cálculos del caudal  Probeta        

4.2        Cálculo de caudal Banco Hidráulico        

5.        Análisis y Discusión        

6.        Conclusiones        

Anexos        

Tabla de datos        

Imágenes        

Bibliografía        

1. Objetivos

1. Objetivo General

Estudiar el comportamiento del fluido a determinado caudal

1. Objetivos Específicos

Aplicar los conceptos básicos dentro del laboratorio de mecánica de fluidos.

Conocer  y manejar adecuadamente los equipos de laboratorio de mecánica de fluidos

 Calcular el caudal promedio

1. Marco Teórico

Por lo general, la materia se clasifica perteneciente a uno de tres estados: solido, líquido o gas. Por la experiencia cotidiana se sabe que un sólido tiene forma y volumen definidos, un líquido tiene volumen definido mas no forma definida, y un gas no confinado no tiene ni volumen ni forma definido. Dichas descripciones ayudan a representar los estados de la materia; entonces, un fluidos es un conjunto de moléculas que se ordenan aleatoriamente y se mantienen juntas a partir de fuerzas cohesivas débiles y fuerzas que ejercen las paredes de un contenedor. Tanto los líquidos como los gases son fluidos^[1]; al producirse un flujo de agua, posteriormente se produce un caudal; el caudal se define como la cantidad de líquido que circula sobre una superficie abierta o cerrada en determinado  tiempo. Desde el punto de vista de la ecuación de la continuidad lo podemos encontrar como el flujo volumétrico que pasa por un área dada en una unidad de tiempo. El caudal se mide en unidades de volumen dividiendo unidades de tiempo. Generalmente se usan: m3/ seg o lt/seg. La ecuación que se tiene en cuenta para esta práctica es:

Q=V/T

Donde Q= caudal, V= volumen y T= tiempo

Para poder obtener la lectura de los caudales en el laboratorio se necesita de un banco hidráulico, que consta de una válvula reguladora de caudal, una regla volumétrica, y una bomba de impulsión. Adicionalmente, un tanque de medida volumétrica con su desagüe para que exista la recirculación del fluido.

La medida de caudal en conducciones cerradas, consiste en la determinación de la cantidad de masa o volumen que circula por la conducción por unidad de tiempo. Los instrumentos que llevan a cabo la medida de un caudal se denominan, habitualmente, caudalímetros o medidores de caudal, los cuales integran dispositivos adecuados para medir y justificar el volumen que ha circulado por la conducción.        

Los medidores de caudal volumétrico pueden determinar el caudal de volumen de fluido de dos formas:

• Directamente, mediante dispositivos de desplazamiento positivo.

• Indirectamente, mediante dispositivos de: presión diferencial, área variable, velocidad, fuerza, etc.^[2]

Entre los principales medidores que se estudian se citan, en primer lugar, los medidores de presión diferencial. Después se estudian los medidores con accionamiento mecánico, es decir, los medidores de desplazamiento positivo y los medidores de tipo turbina, para finalizar con los  medidores de caudal de tipo electromagnético y los medidores de tipo ultrasónico.

Aunque los medidores de tipo másico no se abordan, ya que la ponencia trata de medidores de caudal de tipo volumétrico, en ocasiones es más importante conocer el caudal másico que el caudal volumétrico, principalmente en la industria química, donde es necesario conocer los caudales másicos con el fin de determinar balances energéticos en las plantas de proceso^[3].

1. Procedimiento

Para la realización de la experiencia de laboratorio, primero se  identificó el banco hidráulico que hace parte de uno de los equipos de laboratorio de mecánica de fluidos de la universidad de la costa cuc, que sirvió de ayuda para la realización de la práctica; segundo se coloca en funcionamiento el banco hidráulico  (se enciende la bomba) en la mínima velocidad de caudal deseada; regulando la válvula situada en la parte izquierda del banco hidráulico, luego de obtener el caudal deseado se procede hacer la primera toma de datos, en  la cual se utiliza una probeta de 1000ml  y un cronometro, la idea es obtener cierto volumen en determinado tiempo y anotar los datos, luego se realizan los datos en el banco hidráulico se abre la válvula de descarga situada dentro del banco hidráulico para que esta pueda hacer la recirculación del fluido, y con la regla volumétrica que se encuentra situada en la parte izquierda del banco hidráulico se realiza la segunda toma de datos que consta de consignar el tiempo en que tarde en llegar el fluido a un volumen de 5L; estos dos procedimientos se realizaron con  4 caudales diferentes es decir moviendo la válvula de circulación de fluido en aumento; en el método de la probeta se tomaron en cada caudal, 3 tomas con diferentes volúmenes y en el banco hidráulico, 3 tomas con volúmenes iguales a 5L y en ambos se tomaron los datos de los tiempos correspondientes con el cronometro.

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