PRACTICA I. MEDIDORES DE CAUDAL EN FLUJO LIBRE: ORIFICIOS Y BOQUILLAS
andreamunInforme5 de Agosto de 2015
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UNIVERSIDAD DEL CAUCA
Departamento de Hidráulica
Laboratorio de Hidráulica
I Periodo de 2014
PRACTICA I. MEDIDORES DE CAUDAL EN FLUJO LIBRE: ORIFICIOS Y BOQUILLAS
Nombres: Johana Castillo Gómez Cód.: 104911010664
Paola Andrea Urrea Cód.: 49092151
Lina Betancourt
Presentado a: Ing. Rodrigo Lemos
OBJETIVOS.
- Conocer la clasificación y uso de los orificios y boquillas.
- Determinar el caudal que pasa a través de un orificio y de una boquilla.
- Determinar las ecuaciones y curvas de patronamiento de orificios y de boquillas.
DATOS Y CÁLCULOS
Características Geométricas de orificios y/o Boquillas estudiadas.
Diámetro = 2 cm
Clase orificio: Circular
Tipo de descarga: Libre
Clase de Boquilla: Cilíndrica
Datos Obtenidos en Orificios y Boquillas.
Tabla 1. Datos obtenidos en el laboratorio | |||||||||
QTotal [cm^3/s] | ORIFICIO | BOQUILLA | ORF. Y BOQ | ||||||
| Q [cm^3/s] | H [cm] | X [cm] | Y [cm] | Q [cm^3/s] | H [cm] | X [cm] | Y [cm] | HV (cm) |
528.76 | 231.96 | 4.7 | 15.2 | 14 | 296.80 | 4.7 | 20 | 14 | 6.85 |
661.09 | 280.89 | 7.1 | 19.7 | 380.20 | 7.1 | 23.1 | 7.45 | ||
770.31 | 331.70 | 10 | 23.8 | 438.71 | 10 | 26.5 | 7.95 | ||
Qpromedio | 281.48 | 371.90 |
MÉTODO DE MÍNIMOS CUADRADOS
Correlación Potencial: Q = KHm
Correlación Lineal: Y = a + mX
Log (Q) = log(KHm)
Log(Q) = log(K) + m Log(H)
Llamando:
Log (Q) = Y log (K) = a Log (H) = X m = b
Entonces:
Y = a + bX, que es función lineal, las constantes a y b se hallan haciendo uso de las siguientes ecuaciones:
[pic 1]
Tabla2. Método mínimos cuadrados para orificios.
N | Q | H | Log Q | Log H |
|
|
|
| (cm3/s) | (cm) | Y | X | XY | X2 | Y2 |
1 | 231.96 | 4.7 | 2.365 | 0.672 | 1.589 | 0.452 | 5.593 |
2 | 280.89 | 7.1 | 2.449 | 0.851 | 2.084 | 0.724 | 5.998 |
3 | 331.70 | 10 | 2.521 | 1 | 2.521 | 1 | 6.355 |
TOTAL | 7.335 | 2.523 | 6.194 | 2.176 | 17.946 |
Valores obtenidos para a, m, y k.
a = 2.0511
k = 112.486
m = 0.4684
Tabla3. Método de los mínimos cuadrados para boquillas.
N | Q | H | Log Q | Log H | |||
(cm3/s) | (cm) | Y | X | XY | X2 | Y2 | |
1 | 296.80 | 4.7 | 2.472 | 0.672 | 1.661 | 0.452 | 6.111 |
2 | 380.20 | 7.1 | 2.580 | 0.851 | 2.195 | 0.724 | 6.656 |
3 | 438.71 | 10 | 2.642 | 1 | 2.642 | 1 | 6.980 |
TOTAL | 7.694 | 2.523 | 6.498 | 2.176 | 19.747 |
Valores obtenidos para a, m, y k.
a = 2.13
k = 134.03
m = 0.5235
Ecuación de patronamiento para orificios
Q= 112.486 * H^0.4684
Tabla 4. Caudales reales y de patronamiento para orificios
Nº | Q (cm3/s) | Q (cm3/s) | H (cm) |
| ECUACIÓN DE | DATOS | DATOS |
| PATRIONAMIENTO | LABORATORIO. | LABORATORIO. |
1 | 232.22 | 231.96 | 4.7 |
2 | 281.72 | 280.89 | 7.1 |
3 | 330.74 | 331.60 | 10 |
Ecuación de patronamiento para boquillas
Q= 134.03 * H^0.5235
Tabla 5. Caudales reales y de patronamiento para boquillas
Nº | Q (cm3/s) | Q (cm3/s) | H (cm) |
| ECUACIÓN DE | DATOS | DATOS |
| PATRIONAMIENTO | LABORATORIO. | LABORATORIO. |
1 | 299.87 | 296.80 | 4.7 |
2 | 371.67 | 380.20 | 7.1 |
3 | 444.88 | 438.71 | 10 |
ORIFICIOS:
Cálculo de Cd:
Cdi = Qi / (Ao√ (2g Hi))
Cd1 = 231.96cm3/seg / (3.1416cm2√ (2 *980cm *4.7)) = 0.7693
Cálculo de Cv:
Cv = X / (2√ YH))
Cv = 15.2 / ( 2 √14* 4.7) = 0.9369
Cálculo de Cc:
Cc = Cd / Cv
Cc = 0.7693 / 0.9369 = 0.8211
Cálculo del número de Reynolds:
Re = (D √ 2g H) / ν
ν a 21° C = 9.84E-07 cm2/s
El diámetro de la boquilla y el del orificio son iguales. D = 2cm
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