Laboratorio De Mecanica De Fluidos

1) Introducción:

Dentro de los mecanismos para la medición del flujo tenemos aquellos cuyo sistema de medición se basa en la presión diferencial (tobera, tubo de Venturi o placa de orificio), basados en área variable, velocidad, tensión inducida, desplazamiento positivo, etc. De los previamente mencionados nos ocuparemos de la placa de orificio, para ello se cuenta con un modulo apropiado que consta de una dos piezas de tubería unidos por bridas fijas soldadas a las tuberías, en la construcción del modulo se han tenido en cuenta las recomendaciones de diseño para reducir las perturbaciones al flujo que sean ajenas a la placa de orificio. Por la parte superior de las tuberías, aguas arriba y aguas abajo de la brida (a una distancia reglamentada), se han instalado una manguera a manera de manómetro de tubo en U que tiene como liquido manométrico al mercurio y que nos servirá para determinar la diferencia de presión entre los puntos aguas arriba y aguas abajo de la brida.

2) Formulación del problema:

A menudo en el quehacer ingenieril nos enfrentamos al reto de determinar el flujo de algún fluido a través de una tubería, canal, etc. ante esta situación tenemos varias opciones dependiendo del costo, características del fluido, exactitud que se requiera y caída de presión admisible debido al instrumento de medición (en algunos casos).

El medidor de placa de orificio es de particular interés debido a su bajo costo y mecanismo de medición relativamente sencillo, es usado en fluidos que no arrastren sólidos y se considera que tiene una exactitud del 2-3% del volumen; sin embargo el uso de la placa de orificio presenta una desventaja: la caída de presión causada por la placa de orificio es considerable, por tanto todo lo mencionado debe formar parte de una decisión informada y debidamente fundamentada para la elección de algún dispositivo medidor de flujo.

3) Objetivos:

3.1. Objetivo Principal

Determinar, experimentalmente el coeficiente de descarga(Cd) de un medidor tipo placa de orificio

3.2. Objetivos específicos

Aprender a utilizar la placa de orificio para poder medir el caudal que hay en una tubería.

Conocer las ventajas y desventajas de utilizar la placa de orificio para el cálculo del caudal.

4) Materiales y métodos:

4.1. Equipos e instrumentos

Modulo de experimentación

Manómetro diferencial en U

Termómetro de mercurio

Probeta graduada

Cronometro

Regla metálica

4.2. Procedimiento

Encender la bomba centrifuga que alimenta el circuito cerrado donde se encuentra el modulo de experimentación.

Eliminar el aire atrapado dentro de los conductos que van hacia el manómetro diferencial, esto se puede hacer mediante unas válvulas instaladas en cada rama del manómetro diferencial.

Para cada posición de la válvula reguladora de caudal instalada en la tubería de descarga de la bomba deben medirse tanto la altura h entre niveles de fluido manométrico (usando la regla metálica) y el caudal de agua descargado aguas abajo de la placa de orificio tomando como tiempo de medida 5 segundos en el cronometro y haciendo uso de la probeta graduada (la medición de caudal se debe realizar 3 veces en cada posición de la válvula reguladora de caudal para obtener una medida promedio del mismo).

Variar la posición de la válvula reguladora de caudal de manera que se obtengan siete mediciones.

Tomar la temperatura del agua con el termómetro, este dato se necesitara para determinar la densidad del agua a la temperatura obtenida.

4.3. Tabulación

H(cm) Tiempo(s) Volumen

(cm3=ml) Temperatura(C°)

1 63 5 V_1=1170

V_2=1140

20

2

50 5 V_1=980

V_2=1000

20

3 37 5 V_1=900

V_2=900

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