Cálculos de orificios
Enviado por Marco Zyan • 12 de Junio de 2023 • Apuntes • 432 Palabras (2 Páginas) • 32 Visitas
¿Se puede conocer el comportamiento que tendrá un chorro de agua? ¿Cuáles son los coeficientes de velocidad y descarga para un chorro según su tipo?
4.2 HIPÓTESIS
Todos los chorros que se expulsan al aire libre se comportan de manera similar a diferencia de uno que se descarga en un envase lleno de líquido.
4.3 DESCRIPCIÓN
Un orificio consiste en una apertura en la pared de un depósito o en el diafragma de una tubería por la que circulan líquidos, las cuales pueden tener diversas formas: circular, cuadrada, etc. Aunque la más común es circular, por el cual saldrá un fluido con una determinada fuerza.
Un chorro al aire libre describe una trayectoria, está bajo el efecto de la gravedad por lo cual la componente vertical de la velocidad será continuamente variable. Despreciando la presión del aire y como su trayectoria es una línea de corriente, se puede aplicar la ecuación de Bernoulli. El gradiente de energía es una recta horizontal a una altura V2/2g sobre la tubería, siendo la velocidad del orificio o tubería.
El chorro que parte del orificio describe una parábola debido al efecto de la gravedad despreciando la resistencia del aire de este experimento puede dejar relaciones interesantes entre lo real y lo teórico, aplicando los fundamentos científicos correspondientes.
4.4 CLASIFICACIÓN
Según el espesor de la pared:
- Orificios en pared delgada
- Orificios en pared gruesa
Se estima que el orificio es de pared delgada cuando el espesor de ésta es menor a 0.5 veces el diámetro de la perforación, de pared gruesa cuando el espesor de la pared está comprendido entre 0.5 y 2 veces el diámetro del orificio.
Según la inclinación de la pared:
- Orificio en pared vertical
- Orificio en pared inclinada
Sea aguas arriba o aguas abajo la inclinación de la pared, la descarga producida por dicho orificio se verá afectada por dicha inclinación.
Según el nivel de líquido aguas abajo:
- Orificios de agua libre
- Orificios sumergidos.
EXPERIENCIA 1: Determinación del coeficiente de velocidad (Cv)
DATOS: Lecturas horizontales y verticales
Aguja Nro | Diámetro [mm] | Carga h [mm] | Distancia horizontal X [m] | Distancia vertical Y [m] |
1 | 3 | 338 | 0,0135 | 0,0000 |
2 | 3 | 338 | 0,0635 | 0,0050 |
3 | 3 | 338 | 0,1135 | 0,0150 |
4 | 3 | 338 | 0,1635 | 0,0275 |
5 | 3 | 338 | 0,2135 | 0,0440 |
6 | 3 | 338 | 0,2635 | 0,0660 |
7 | 3 | 338 | 0,3135 | 0,0910 |
8 | 3 | 338 | 0,3635 | 0,1190 |
CÁLCULOS:
Aguja Nro | Diámetro [m] | Carga h [m] | Distancia horizontal X [m] | Distancia vertical Y [m] | √(y*h) [m] | S = x/√(y*h) [] |
1 | 0,003 | 0,338 | 0,0135 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 |
2 | 0,003 | 0,338 | 0,0635 | 0,0040 | 0,0368 | 1,7270 |
3 | 0,003 | 0,338 | 0,1135 | 0,0135 | 0,0675 | 1,6802 |
4 | 0,003 | 0,338 | 0,1635 | 0,0265 | 0,0946 | 1,7276 |
5 | 0,003 | 0,338 | 0,2135 | 0,0423 | 0,1196 | 1,7855 |
6 | 0,003 | 0,338 | 0,2635 | 0,0625 | 0,1453 | 1,8129 |
7 | 0,003 | 0,338 | 0,3135 | 0,0806 | 0,1651 | 1,8994 |
8 | 0,003 | 0,338 | 0,3635 | 0,1120 | 0,1946 | 1,8683 |
Sprom | 1,5626 | |||||
Cv | 0,7813 |
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