Manual Practicas Hidraulica1

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ

FACULTAD DE INGENIERÍA ÁREA CIVIL

LABORATORIO DE HIDRÁULICA

MANUAL DE PRÁCTICAS DE LA MATERIA HIDRAULICA I

AGOSTO 2010

UASLP Facultad de Ingeniería Área Civil Laboratorio de Hidráulica

Hidráulica I Práctica No.1, Pág.1

PRÁCTICA No. 1

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Objetivo: Determinar las principales propiedades de los fluidos (peso específico, densidad, densidad

relativa, viscosidad cinemática, viscosidad dinámica). Observar el fenómeno de capilaridad.

Antecedentes Teóricos: 1. Peso específico

2. Densidad

3. Densidad Relativa

4. Viscosidad Cinemática

5. Viscosidad Dinámica

6. Viscosímetro Capilar

7. Viscosímetro de caída de bola

8. Areómetro y



9. Ascensión Capilar.

Equipo: 1. Termómetro

2. Areómetro

3. Cronómetro

4. Probetas

5. Balanza

6. Balines

7. Viscosímetro capilar y

8. Tubos capilares.

Procedimiento:

1. Peso específico: Llenar cinco probetas (agua, glicerina, aceite de ricino, mercurio y aceite).

Con el uso de la balanza pesar las probetas con los fluidos Determinar el peso y determinar el

volumen de cada fluido. Tomar la temperatura de los fluidos.

2. Densidad relativa: En las probetas con agua, con aceite de ricino, y aceite, introducir el

areómetro en cada una y leer en la escala la densidad relativa (Dr.).

3. Viscosidad cinemática: Llenar el viscosímetro capilar con agua hasta la marca superior y

medir el tiempo de vaciado hasta la marca inferior. Repetir este proceso cuatro veces y tomar

un promedio de los tiempos.

4. Viscosidad dinámica: Introducir un balín en las probetas que contienen aceite de ricino,

glicerina y aceite, tomar el tiempo que transcurre al recorrer el balín de la marca inicial a la

final de las probetas, medir la longitud de la columna del líquido y medir el diámetro de la

probeta. Repetir el proceso tres veces para obtener un promedio.

5. Ascensión capilar: Mojar los tubos capilares, sacudirlos e introducirlos en recipiente con

agua. Introducir un tubo capilar en un recipiente con mercurio y medir la longitud que

asciende.

Medir la ascensión capilar y comparar el resultado con el obtenido con la fórmula.



Reporte: Elaborar en los espacios en blanco las operaciones para cada paso o en hoja por separado.

1. Con los datos obtenidos de la balanza (peso y volumen) obtener el peso específico de los

fluidos (agua, glicerina, aceite de ricino y aceite de motor).

W

V

2. Con el valor del peso especifico de los fluidos obtener su densidad.

g

1. Con los datos obtenidos del areómetro (Densidad relativa), obtener el peso específico de los

fluidos (agua, glicerina, aceite de ricino y aceite de motor).

st Dr

31000 mKgfst

2. Con el valor del peso especifico de los fluidos obtener su densidad.

g

g ms

9 81 2.

1. Con el valor obtenido en el viscosímetro capilar (tiempo) obtener la viscosidad cinemática (ν)

para el agua.

Kt

K m s 0 0105 10 6 2 2.

2. Con el valor de la viscosidad cinemática obtener la viscosidad dinámica (µ).

Densidad del fluido (ρ) = Densidad obtenida en el paso (b)

Comparar los resultados obtenidos con los de tablas de textos.

Escribir los valores obtenidos en los libros:



1. Con el valor obtenido en el viscosímetro de caída de bola, obtener la viscosidad dinámica para

glicerina, aceite de ricino y aceite de motor.

v l

t

v vs

1 2 4.

d

d

b

p

( )s l bd

vs

2

18

La altura de ascensión capilar de agua sobre vidrio húmedo, esta dada por la siguiente expresión:

hD

0 003.

donde:

h: altura de ascensión capilar en m.

D: Diámetro del tubo capilar en m.

Diagrama:

VISCOSIMETRO DE CAIDA DE BOLA

Distancia medida ( l )

Diámetro del balín = 0.318 cm



Cuadro de Resultados:

A) Obtenidos en Laboratorio:

Concepto γ

Kgf / m3

ρ

Kgf – s/m4

Dr ν

m2/s

µ

Kgf * s/m2

Agua

Aceite de

Motor

Glicerina

Aceite de

Ricino

Mercurio

B) Obtenidos de Libros de Texto:

Concepto γ

Kgf / m3

ρ

Kgf – s/m4

Dr ν

m2 / s

µ

Kgf * s / m2

Agua

Aceite de

Motor

Glicerina

Aceite de

Ricino

Mercurio



Nomenclatura:

Concepto Unidades

W : Peso del fluido. kgf

v : Velocidad medida. m/s

V : Volumen. m 3

vs : Velocidad corregida m/s

g : Aceleración de la gravedad 9.81 m / s2

ν : Viscosidad cinemática. m2 / s

µ : Viscosidad dinámica. Kgf * s/m2

t : Tiempo de vaciado. s

l : Longitud de descenso del balín. m

D : Diámetro del tubo capilar. m

db : Diámetro del balín. m

dp : Diámetro interior de la probeta. m

k : Constante del viscosímetro capilar. 0.0105 x 10-6

m2 / s

2

γl : Peso específico del liquido. Kgf / m3

γst : Peso específico estándar del agua. 1000 Kgf / m3

γs : Peso específico del acero 7,849.10 Kgf / m3

ρ : Densidad. Kgf / m3



PRÁCTICA No. 2

SISTEMAS MEDIDORES DE PRESIÓN

Objetivo: Usar diferentes mecanismos de presión y comparar los resultados obtenidos.

Antecedentes Teóricos: 1. Presión Manométrica

2. Presión Piezométrica

3. Presión Absoluta

4. Presión Relativa

5. Manómetro

6. Piezómetro y

7. Plano de referencia.



Equipo:

1. Manómetro de Bourdon

2. Piezómetro

3. Manómetro de mercurio y

4. Unidad de presión.

Diagrama:

Procedimiento:

Hacer el número de ensayos que en la tabla se marca sin exceder el límite que fija la altura del

piezómetro; para cada ensayo se leen todos los aparatos de medición, para comparar después esas

lecturas con respecto al plano de referencia especificado.

SISTEMAS MEDIDORES DE PRESIÓN

PHR

Hp



Reporte:

Elaborar los gráficos con los valores de carga de presión (con respecto al plano de referencia) en

metros de columna de agua, obtenidas de las lecturas del manómetro de Bourdon, como

ordenadas, contra las de presión en metros de columna de agua, obtenidas del piezómetro como

abscisas. Para los mismos ejes, elaborar el gráfico de las presiones obtenidas del manómetro de

mercurio contra las presiones del piezómetro.

Datos:

Peso específico del agua () = 1,000 Kgf/m3

Peso específico del mercurio (γHg) = 13,537 Kgf/m3

k = _________m. (medición)

Determinar:

1. hp = ? (lectura)

2. hm = ?

hm = h + z

hhHg

'

h’ = N1 - N2

3. hB = ?

hB = H + K

HP



Cuadro Auxiliar:

Aparato I II III

hp

( m )

N1

( m )

N2

( m )

h'

( m )

z

( m )

hm

( m )

P

(Kgf/m2)

H

( m )

hB

( m ) Ensayo

1

2

3

4

5

Graficar:

Nota: Elaborar los gráficos en hojas de papel cuadriculado, indicando los valores obtenidos.

Preguntas:

Después de haber efectuado la práctica, contestar las siguientes preguntas:

1. Liste los métodos en orden de exactitud.

A)

B)

C)

2. ¿Qué errores pueden involucrarse en cada uno de ellos?

hB

(m)

hp (m)

hm

(m)

hp (m)



Nomenclatura:

Concepto Unidades

hp : Carga de presión en el piezómetro. m

N1 : Nivel 1 de mercurio. m

N2 : Nivel 2 de mercurio. m

z : Distancia del nivel 1 al PHR. m

K : Distancia del manómetro de Bourdon al PHR. m

hm : Carga de presión en el manómetro de mercurio. m

h : Carga de presión representativa. m

hB : Carga de presión en el manómetro de Bourdon. m

P : Presión manométrica en el manómetro de Bourdon. Kgf / m2

PHR : Plano Horizontal de Referencia.



PRÁCTICA No. 3

FUERZAS SOBRE SUPERFICIES PLANAS

Objetivo: Obtener la fuerza resultante teórica y experimental sobre una superficie plana.

Antecedentes Teóricos: 1. Fuerza de un líquido sobre un área plana

2. Centro de presión.

Equipo: 1. Equipo del Toroide

2. Pesas

3. Regla metálica



Diagrama:



Procedimiento:

Se miden las dimensiones: a, b, d y la distancia Lb de la figura. Se equilibra el sistema con el

contrapeso, se coloca un peso conocido en el soporte de las pesas, se le agrega agua al recipiente

hasta dejarlo en equilibrio, hacer las mediciones correspondientes en las escalas, repetir el

proceso para los ensayos indicados en la tabla.

Reporte:

Datos:

a = 0.095 m

b = 0.074 m

d = 0.104 m

Lb = 0.280 m

Las fuerzas que equilibran el sistema son:

Lb W - La F = 0

Como las demás fuerzas actuantes son opuestas o pasan por el centro de giro no producen

momento, por lo tanto esas fuerzas son igual a cero. (figura anterior).

LL W

Fab

(Ec. 1)

Si Y < d entonces la superficie esta parcialmente sumergida, se tiene:

A = b Y

hY

0 2

IbY

cg

3

12

Si Y > d la superficie está totalmente sumergida entonces:

A = b d

h Yd

0 2



Ibd

cg

3

12

Teóricamente tenemos la fuerza como

Ft = A h0

= 1,000 kgf / m3

Se obtiene la altura del centro de presión

La - Yp + Y = a + d ( Ec. 2)

Sustituyendo la ecuación 1 en la ecuación 2:

WL

FY Y a d

bp

En forma general

YI

Y Ahp

cg

00

Como la distancia se mide verticalmente Y0 = h0

YI

h Ahp

cg

00

Finalmente despejando F se obtiene su valor:

FWL

a d Y Y

b

P

Error relativo en por ciento

ErF F

F

t

100



Grafica:

Elaborar el gráfico de la fuerza teórica (Ft) contra la fuerza real (F):

Ft

F

Nota: Elaborar el gráfico en hoja de papel cuadriculado, indicando los valores obtenidos.

Cuadro Auxiliar:

Ensayo W

(Kgf)

Y

(m) h0

(m)

A

(m2)

Ft

(Kgf)

I

( m

4 )

Yp

(m)

F

(Kgf)

Er

(%)

1

2

3

4

5

Nomenclatura:

Concepto Unidades

a : Distancia del centro de giro al inicio del área de estudio m

d : Altura del área en estudio m

b : Ancho del área en estudio m

Lb : Distancia del centro de giro al soporte de las pesas m

F : Fuerza sobre la superficie plana Kgf

W : Peso sobre el soporte Kgf

La : Distancia que produce el momento de la fuerza F m

: Peso específico del agua Kgf / m3

Y0 : Altura del centro de gravedad m

Y : Altura del agua m

Yp : Altura del centro de presión m

Ft : Fuerza teórica Kgf

F : Fuerza encontrada en la práctica Kgf

h0 : Distancia de la superficie libre del agua al centro de gravedad m

la figura en estudio



PRÁCTICA No. 4

ESTUDIO DE LAS FUERZAS BOYANTES

Objetivo: Determinar la magnitud y distribución de las fuerzas boyantes actuando sobre un objeto

parcialmente sumergido y determinar la altura metacéntrica experimentalmente.

Antecedentes Teóricos: 1. Principio de Arquímedes

2. Estabilidad de cuerpos sumergidos y flotantes

3. Metacentro.

Equipo: 1. Cuerpo flotante (de madera)

2. Flexómetro y

3. Peso Estándar.



Diagrama:



Procedimiento:

Marcar los ejes longitudinales del cuerpo y colocar las escalas de tal manera que puedan ser

usadas para medir la profundidad de sumergencia en cada extremo del tablón. Coloque un peso

estándar (F) en el centro y repita las lecturas de la profundidad de sumergencia, repita la anterior

cuando el peso sea movido del centro a un extremo del cuerpo (hasta que un extremo se sumerja).

Reporte:

Determinar el peso del tablón (P), densidad relativa (Dr), empuje del agua (F), punto donde actúa

el empuje (X,Y) y localizar el metacentro gráficamente.

Determinar:

ETAPA 1

1. Dimensiones del tablón.

a = ?

b = ?

h = ?

n

hin

i

1h (n=4)

2. Área del tablón

A= ? A = b a

3. Peso del tablón

P= ?

P=γ*Vs

Vs=Vt - Vl



Vt=A h

Vl=A h’

h

h

n

ii

n'

1 (n=4)

Vs = A ( h - h’ )

4. Densidad relativa de la madera.

Drm

m

t

P

V

5. Comparar la densidad relativa obtenida experimentalmente con la densidad relativa de las

tablas de los textos.

Dr = 0.5 a 0.8

ETAPA 2.

Se aplica una fuerza (F) en el centro de gravedad de la superficie del cuerpo flotante.

1. Determinar el valor de la fuerza (F)

F=F’ - P

F’=γ*Vs

Vs=A ( h - h’ )



h

h

n

ii

n'

1 (n=4)

ETAPA 3.

Se aplica la misma fuerza (F) pero ahora fuera del centro de gravedad de la superficie del bloque

de madera.

1. El empuje (E) del agua

E=?

E=γ*Vs

Vs=A ( h - h’ )

h

h

n

ii

n'

1 (n = 4)

2. Las coordenadas del centro de gravedad.

Ah a

2tt

Yh

3h

Xa

3

tt

r

t



XoA X A X

AT

t t r r

t t r r

T

T t r

r r

rr

r

YA Y A Y

A

A A A

A h a

Yh

Xa

0

2

2

Cuadro Auxiliar:

Figura Área

(m2)

X

(m)

Y

(m)

A X

(m3)

A Y

(m3)

Triángulo

Rectángulo

Suma

Grafica:

3. Obtener gráficamente a escala las coordenadas del metacentro. Realizar el dibujo en hoja

cuadriculada.

Nomenclatura:

Concepto Unidades

a, b, h : Dimensiones del tablón. m

P : Peso del tablón. Kg

A : Área de contacto. m2

Vs : Volumen sumergido. m3

Vt : Volumen total. m3

Vl : Volumen libre (no sumergido). m3

h´ : Altura promedio. m

Dr : Densidad relativa experimental.

m : Peso específico de la madera. Kgf/m3

: Peso específico del agua. Kgf/m3


Hidráulica I Práctica No. 5, Página 1

PRÁCTICA No. 5

Principios Básicos de Medición de

Caudales en Tuberías

(Venturímetro, Diafragma y Rotámetro)

Objetivo:

Obtener el gasto que se conduce a través de la tubería con el uso del venturímetro, un

diafragma y un rotámetro, así como los coeficientes de gasto del venturímetro y

diafragma, medir los gastos y compara resultados con los cálculos teóricos.

Antecedentes teóricos

1. Gasto o caudal

2. Teorema de Bernoulli

3. Venturímetro

4. Diafragma

5. Rotámetro

6. Gasto Ideal y gasto Real

7. Coeficiente de Gasto de Venturímetro y Diafragma



Equipo:

1. Flexómetro

2. Banco Base Hidráulico

3. Equipo de medición de caudales

Procedimiento

1. Encender el equipo de bombeo del Banco Base Hidráulico (1).

2. Abrir la válvula del Banco Base Hidráulico.

3. Abrir toda la válvula de bola para un gasto dado esperando a que se estabilice el

flujo (6).

4. Empalmar las mangueras de unión del manómetro (2) al venturímetro (3).

5. Abrir la válvula del manómetro séxtuple para lavar y quitar burbujas.

6. Medir los niveles del agua en el manómetro, enseguida quitar las mangueras de

unión.

7. Empalmar las mangueras de unión del manómetro (2) al diafragma (4).

8. Abrir la válvula del manómetro séxtuple para lavar y quitar aire.

9. Medir los niveles del agua en el manómetro, para el Diafragma, enseguida quitar

las mangueras de unión.

10. Tomar la lectura en el flujómetro para la obtención del gasto. El caudal se lee en

el canto superior del flotador.

11. Tomar lectura del volumen en el depósito del Banco Base Hidráulico y medir el

tiempo para obtener el gasto real.

12. Calcular diferencia de presiones, el gasto ideal para venturímetro y diafragma, el

gasto real de aforo y el coeficiente de gasto del venturímetro y el diafragma.

13. Realizar este procedimiento para 5 caudales distintos, realizando el movimiento

de ajuste en la válvula del banco hidráulico.

Diagrama

Panel con bastidor (1)

Manómetro multitubos séxtuple (2)

Dispositivo de medición Ventura (3)

Flujómetro de paso Diafragma (4)

Flujómetro de de flotador (5)

Válvula de bola (6)



Entrada de agua (7)

Desagüe para salida de agua (8)

Reporte:

Determinar:

1. Obtener el Gasto con el Rotámetro

Ensayo Gasto Rotámetro (lpm) Gasto Rotámtetro (lps)

1

2

3

4

5

2. Calcular el gasto Ideal para el Venturímetro



2)1/2(1

22

vAvA

gDpvAQiv

21 PPDp

`hDp

21` NNh

4

2)1(1

vDvA

4

2)2(2

vDvA

D1v = 25.0 mm

D2v = 14.0 mm

g = 9.81 m/s2

Ensayo N1(m) N2(m) h`(m) Dp (m) Qiv (m3/s) Qiv (lps)

1

2

3

4

5

3. Calcular el gasto Ideal para el Diafragma

2)1/2(1

22

dAdA

gDpdAQid

21 PPDp

`hDp



21` NNh

4

2)1(1

dDdA

4

2)2(2

dDdA

D1d = 25.0 mm

D2d = 18.5 mm

g = 9.81 m/s2

Ensayo N1(m) N2(m) h`(m) Dp (m) Qid (m3/s) Qid (lps)

1

2

3

4

5

4. Calcular el Gasto Real para cada ensayo con el Banco Base Hidráulico.

t

VolQR

Ensayo Vol (m) t (seg) QR (m3/seg) QR (lps)

1

2

3

4

5

5. Calcular los coeficientes de gasto del Venturímetro y del Diafragma

Qiv

QRCv

Qid

QRCd



Ensayo QR (lps) Qiv (lps) Cv Qid (lps) Cd

1

2

3

4

5

Nomenclatura:

Concepto Unidades

QR minuto lpm

Qiv : Gasto Ideal del Venturímetro, en litros por segundo lps

Qid : Gasto Ideal del Diafragma, en litros por segundo lps

Cv : Coeficiente de gasto o descarga del Venturímetro

Cd : Coeficiente de gasto o descarga del Diafragma

N1 : Nivel Máximo en el Manómetro Séxtuple m

N2 : Nivel mínimo en el Manómetro Séxtuple m

h` : Diferencia de niveles del agua en el Manómetro Séxtuple m

Dp : Diferencia de presiones en el Manómetro Séxtuple m

A1v : Área mayor del Venturímetro m2

A2v : Área menor del Venturímetro m2

A1d : Área mayor del Diafragma m2

A2d : Área menor del Diafragma m2

D1v : Diámetro mayor del venturímetro m

D2v : Diámetro menor del venturímetro m

D1d : Diámetro mayor del Diafragma m

D1v : Diámetro menor del Diafragma m

g : Aceleración de la Gravedad m/s2


Hidráulica I Práctica No. 6, Pág.1

PRÁCTICA No.6

APARATO DE REYNOLDS.

Objetivo:

1. Obtención del número de Reynolds Re para flujo laminar y turbulento.

2. Observar los siguientes fenómenos:

a) Representación de la corriente turbulenta.

b) Transición del flujo laminara a turbulento en un tubo.

c) Representación del flujo laminar.

d) Representación del sector de transición.



Antecedentes teóricos:

1. Clasificación de los flujos permanentes.

2. Características del flujo permanente

3. Número de Reynolds

Equipo:

1. Aparato de ensayo de demostración de Osborne Reynolds.

2. Bolsa de bolas de vidrio.

3. Dispositivo de aforo.

4. Cronómetro.

5. Frasco de tinta azul.

6. Termómetro.

7. Módulo básico para hidrodinámica.

Diagrama:

Partes del equipo que se deban identificar en su manejo.

Placa Base

Conexión de Desagüe

Alimentación de Agua

Válvula de Salida

Tramo de Tubo de Ensayo

Terraplén de Bolas

Pieza de Entrada.

Tramo de Rebosadero.

Válvula de Dosificación

Deposito de Aluminio

Deposito de Reserva de Agua

Saliente de Entrada de Latón



Procedimiento:

1. Abrir la válvula de salida. (12)

2. Para visualización se utiliza tinta azul, con la válvula de dosificación (9) se puede

generar un fino hilo de corriente azul que muestra la inundación laminar.

3. Si el caudal es abundante, la inundación será turbulenta, para ello abra más la válvula

de salida, en la inundación turbulenta, el hilo de corriente se rompe.

4. El cambio de inundación de laminar a turbulento se produce cuando Re = 2000

Reporte:

Calcular los números de Reynolds, para los flujos laminares y turbulentos.

Determinar:

1.- Re lam.=

2.- Re tur. =

3.- Re trans. =

VDRe

ν = Viscosidad del agua a una temperatura de 4°C = 1.0*10-6

m²/s

La velocidad del fluido se puede calcular a partir del caudal, determinado mediante un

depósito de calibración y un cronómetro.

Q = Vol.

t



A

QV

Donde:

4

* 2DA

Cuadro Auxiliar:

Flujo D

m

A

m²

Vol

m³

t

s

Q

m²/s

V

m/s

Re

Laminar

Turbulento

Transición

Laminar

Turbulento.

Nomenclatura:

Concepto Unidades

D : Diámetro del tubo 10 mm. = 0.01 m

Q : Gasto. m³/s

A : Superficie transversal del tubo. m2

D : Diámetro interior del tramo del tubo m

V : Velocidad del fluido m/s

ν : Viscosidad del medio m²/s


Hidráulica I Práctica 7, Pag. 1

PRÁCTICA NO. 7

PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN TUBERÍAS

Objetivo:

Calcular la perdida de energía por fricción (pérdidas primarias o mayores), utilizando la

ecuación de Darcy, comparar las magnitudes de pérdida experimentales con los valores

calculados.

Antecedentes Teóricos:

1. Número de Reynolds

2. Flujo laminar y turbulento

3. Pérdida de energía por fricción

4. Ecuación de Darcy

5. Coeficiente de fricción

6. Ecuación de Blasius

7. Ecuación de Colebrook



8. Rugosidad relativa

Equipo:

1. Modulo básico de hidrodinámica

2. Equipo de ensayo para el estudio de pérdidas por fricción (ver diagrama)

3. Sección de tubería recta (trayecto de medición 2, d = 13 mm L = 80 cm.)

4. Tanque volumétrico para medir el caudal

5. Cronómetro

Procedimiento:

1. Colocar el equipo de ensayo en el módulo básico de hidrodinámica

2. Establecer la unión de mangueras entre el módulo básico de hidrodinámica y el

equipo

3. Abrir el desagüe del modulo básico de hidrodinámica

4. Encender la bomba y abrir lentamente el grifo principal

5. Conectar el manómetro a los puntos de medición deseados

6. Abrir lentamente el grifo del trayecto de medición deseado

7. Purgar el manómetro ajustando simultáneamente las válvulas de purga y desagüe

8. Determinar el gasto volumétrico

Diagrama:



1 bastidor de tubo de acero 7 Válvula de purga

2 Pared posterior 8 Línea de conexión

3 Válvula de esfera 9 Entrada oculta

4 Cámaras anulares de toma de presión 10 Evacuaciones

5 Manómetro de tubo de nivel 11 Válvula de vaciado

6 Trayecto de medición desplazable 12 Tubo de nivel de vidrio



Reporte:

Comparar las magnitudes de pérdida de energía medidas con los valores calculados, y

representar gráficamente el gasto volumétrico contra la pérdida de energía.

Datos del Laboratorio:

Ensayos

Datos

1 2 3 4 5

Magnitud de

pérdida hv, m.

Volumen

aforado VA, m3.

Tiempo t,

seg.

Gasto aforado

QA m3/seg.

Cuadro de cálculo:

Ensayos

Datos

1 2 3 4 5

Magnitud de

pérdida medida

hvm m.

Gasto aforado QA

m3/seg

Velocidad del

flujo V m/seg

Número de

Reynolds

Coeficiente de

fricción f según

Blasius

Magnitud de

pérdida

calculada, hvc m.

Desviación %



Velocidad del flujo.

2

4

d

QV A

Número de Reynolds

VdRE

La viscosidad cinemática se obtiene de tablas con la temperatura del agua El coeficiente de fricción se calcula con la fórmula de Blasius para tubos hidráulicamente

lisos.

4

3164.0

ERf

La pérdida de carga se calcula con la ecuación de Darcy

g

V

d

Lfhvc

2

2

Desviación 100. xh

hhDesv

vm

vmvc

Graficar:

AQ Litros por minuto

mm

.vmh



Nomenclatura:

Concepto Unidades

.AQ Gasto aforado m3/s

.AV Volumen aforado m3

.t Tiempo s

ER .- Número de Reynolds

.g Aceleración de la gravedad m/s2

f .- Coeficiente de fricción

Vh .- Pérdida de carga m

.d Diámetro interior del tubo en estudio m

V .- Velocidad del flujo en el tubo m/s

L .- Longitud del tubo m



PRÁCTICA NO. 7

COEFICIENTES DE RESISTENCIA

EN ACCESORIOS

ETAPA II

Objetivo:

Obtener experimentalmente los coeficientes de resistencia para diferentes elementos que

se generan por cambios de dirección del flujo.


1. Coeficientes de resistencia en accesorios

2. Ecuación de Darcy

3. Coeficiente de fricción

4. Ecuación de Blasius

Equipo:

1. Modulo básico de hidrodinámica

2. Equipo para el estudio de pérdidas por fricción y accesorios (ver diagrama)

3. Sección de tubería y conexiones (trayecto de medición 5, d = 13 mm.)


5. Cronómetro

Procedimiento:

1. Colocar el equipo de ensayo en el módulo básico de hidrodinámica

2. Establecer la unión de mangueras entre el modulo básico de hidrodinámica y el

equipo

3. Abrir el desagüe del modulo básico de hidrodinámica

4. Conectar la bomba y abrir lentamente el grifo principal

5. Conectar el manómetro a los puntos de medición deseados

6. Abrir lentamente el grifo del trayecto de medición deseado

7. Purgar el manómetro ajustando simultáneamente las válvulas de purga y desagüe

8. Medir la presión total hvm

9. Determinar el gasto volumétrico



Diagrama:

1 bastidor de tubo de acero 7 Válvula de purga

2 Pared posterior 8 Línea de conexión

3 Válvula de esfera 9 Entrada oculta

4 Cámaras anulares de toma de presión 10 Evacuaciones

5 Manómetro de tubo de nivel 11 Válvula de vaciado

6 Trayecto de medición desplazable 12 Tubo de nivel de vidrio



Reporte:

Calcular los coeficientes de resistencia para diferentes elementos y comparar con los

valores indicados en textos.

Cuadro Auxiliar:

Cálculo de los coeficientes de resistencia k para un codo y un arco de tubo

Diámetro d = 13 mm.

Accesorio Longitud

m

VA

m3

t

seg

QA

m3/seg

QA

m3 /seg.

V

m/seg

Codo de

90°

0.203

Arco de

90°

0.322

Codo de

45°

0.247

Accesorio Coeficiente de

fricción del

tubo f

(Blasius)

Presión total

medible vmh

m

Coeficiente

de

resistencia

total k

Coeficiente

de

resistencia

individual k

Codo de

90°

Arco de

90°

Codo de

45°

Velocidad del flujo

2

4

d

QV A

Número de Reynolds

VdRE



La viscosidad cinemática se obtiene de tablas con la temperatura del agua

El coeficiente de fricción se calcula con la fórmula de Blasius para tubos hidráulicamente

lisos.

4

3164.0

ERf

La pérdida de carga por fricción se calcula con la ecuación de Darcy

g

V

d

Lfhv

2

2

La pérdida de carga por accesorios se calcula con la ecuación

g

Vkhva

2

2

De la ecuación de la energía

2

2

221

2

11

22z

g

VPhhz

g

VPvav

12

2

1

2

221

2zzhh

g

VVPPvav

Para tubo horizontal

21 zz ;

.constQA ;

.constd

21 VV

Pérdida de presión total medible

vmhPP

21



Sustituyendo términos y despejando el coeficiente de resistencia k

vavvm hhh

Coeficiente de resistencia total

d

Lf

V

ghk vm

2

2

Nomenclatura:

Concepto Unidad


k .- Coeficiente de resistencia


.t Tiempo S

ER .- Número de Reynolds

.g Aceleración de la gravedad m/s2

f .- Coeficiente de fricción

Vh .- Pérdida de carga por fricción m

.d Diámetro interior del tubo en estudio m

V .- Velocidad del flujo en el tubo m/s

Hvm .- Presión total medible m

L .- Longitud del tubo m


Hidráulica I Práctica No. 8, Pág. 1

PRÁCTICA NO. 8

ESTUDIO DE LA BOMBA CENTRÍFUGA

Objetivo:

Determinación de la eficiencia y curva característica de la bomba.


1. Potencia hidráulica suministrada por una bomba.

2. Potencia absorbida o potencia al eje consumida por una bomba.

3. Clasificación de las bombas.

Equipo:

1. Banco Hidráulico de ensayo.

2. Bomba centrifuga con motor eléctrico (110 -127 V, 0.36 KW).

3. Manómetros tipo Bourdon en la succión y en la descarga.

4. Sistema de tuberías, válvulas y conectores de cambio rápido.

5. Unidad de control eléctrico con despliegue digital de RPM, Voltaje, Amperaje y

variación de las RPM.



Diagrama:

1. Panel de Instrumentos

2. Motor eléctrico

3. Soporte del equipo

4. Tubería de descarga al tanque del Banco Hidráulico

5. Display digital de la velocidad de la bomba

6. Voltímetro y amperímetro

7. Arrancador del motor-bomba

8. Conexión para una segunda bomba paralela

9. Manómetro de la presión de succión

10. Válvula de globo para la conexión a la segunda bomba paralela

11. Manómetro de la presión de salida de la bomba

12. Bomba centrífuga

13. Salida para conexión a una segunda bomba en paralelo

14. Sensor de RPM del motor eléctrico

15. Válvula de globo para control del gasto de la bomba



Procedimiento:

1. Verificar que la válvula a la descarga se encuentre en posición de paso (abierta).

2. Poner en marcha el motor eléctrico que acciona la bomba, mediante el botón de

arranque automático localizado en la unidad de control eléctrico (botón de color

verde)

3. Ajustar un gasto de ensayo mediante la válvula a la descarga. y esperar a que se

estabilice el flujo.

4. Para el gasto de ensayo tomar las lecturas de los parámetros eléctricos (voltaje V y

amperaje A), así como las RPM; y mediante los manómetros en la succión y en la

descarga, determinar la carga hidráulica en la succión ( sh ) y la carga hidráulica en

la descarga ( dh ).

5. Por medio del banco Hidráulico de ensayos determinar el gasto de aforo que se

encuentra suministrando la bomba.

6. Repetir el ensayo para otra apertura diferente de la válvula a la descarga y

determinar las mediciones indicadas en los incisos iv y v.

Reporte: 1. Determinar para cada ensayo la altura manométrica total (hm), la cual está

dada por la suma de la carga hidráulica a la descarga (hd) más la carga

hidráulica a la succión (hs).

dsm hhH

2. El gasto suministrado por la bomba se obtiene mediante aforo volumétrico

en el banco hidráulico de ensayo.

t

vQ

3. La potencia suministrada por la bomba ( sbP ) y que es la transmitida al líquido

bombeado viene dada por:

76

m

sb

QHP

(HP)

4. El rendimiento de la bomba )( bn es igual a:

b

ab

sb nP

P



donde: abP es la potencia absorbida por la bomba.

5. La potencia absorbida de la bomba )( abP es la suministrada por el motor ( smP )

6. En función de los parámetros eléctricos, la potencia absorbida por el motor

amP es igual a:

1340

))()((73.1 FPVIPam (HP)

7. El rendimiento del motor mn es igual a:

m

am

sm nP

P

Por lo que: abmamsm PnPP

8. Tomando en cuenta que smab PP se tiene que el rendimiento electromecánico

del sistema bomba motor ( tn ) viene dado por el producto ( mbnn ), esto es:

b

mam

sb

ab

sb nnP

P

P

P

Luego: mb

am

sb nnP

P

Cuadro Auxiliar:

Ensayo

No.

v

(m3)

t

(s) Q

(m3/

s)

dh

(m)

sh

(m)

mH

(m)

V

(Volts)

I (Am-

pers)

FP (%)

sbP

(HP)

amP

(HP)

mbnn

(%)

1

2

3

4

5



Grafica:

Elaborar el gráfico de mH contra Q y su respectivo rendimiento.

Nomenclatura:

Concepto Unidades

γ : Peso Específico Kg/m3

Q : Gasto m³/s

I : Amperaje ampers

FP : Factor de potencia adimensional

V : Voltaje volts

T : Tiempo s

nb : Eficiencia de la bomba %

nm : Eficiencia del motor %

hm : Altura manométrica total m

hd : Carga hidráulica a la descarga m

hs : Carga hidráulica a la succión m

Psb : Potencia suministrada por la fuerza HP

Pam : Potencia absorbida por el motor HP

Psm : Potencia suministrada por el motor HP

Pab : Potencia absorbida por la bomba HP

Hm

Q

nbnm



PRACTICA No. 9

BOMBAS CENTRÍFUGAS

EN SERIE Y EN PARALELO

Objetivo:

Determinar la eficiencia de las bombas, operación de bombas en serie y operación de

bombas en paralelo.


1. Bombas, altura desarrollada por una bomba.

2. Curvas características de una bomba.

3. Bombas en serie.

4. Bombas en paralelo.

5. Rendimiento de una bomba.

6. Procedimiento de selección de bombas.



Equipo:

Unidad experimental para el estudio de bombas serie/paralelo con sus componentes

montados en un bastidor móvil, constituido por:

1. Electrobombas centrífugas.

2. Unidad de controlo eléctrico con despliegue digital de voltaje, amperaje RPM

para cada electrobomba.

3. Sistemas de tubería y válvulas para la operación serie / paralelo.

4. Manómetro tipo bordón a la succión y descarga de las bombas.

5. Rotámetro para aforo.

Diagrama:

Procedimiento:

1. Operación en Serie y en Paralelo.

a) Cada bomba tiene su control eléctrico automático de arranque y paro. Por lo que,

antes de poner a funcionar las bombas para su operación en serie arregle y verifique

la siguiente configuración de apertura en: Las válvulas números 3 y 5 en posición

cerrada y las válvulas números 4, 7 y 6 en posición abierta.



Para la operación en paralelo arregle y verifique la siguiente configuración: La

válvula número 7 en posición cerrada y las válvulas números 3, 4, 5 y 6 en posición

abierta.

2. Operación en Serie.

a) Una vez arreglada y verificada la configuración de las bombas en serie poner a

funcionar ambas bombas (bomba No.1 y bomba No. 2) mediante el botón de

arranque automático de las bombas respectivas localizado en la unidad de control

eléctrico

b) Mediante diferentes aperturas y cierres de la válvula No 6 llevar a cabo al menos 5

ensayos midiendo para cada uno de ellos:

Gasto de aforo.

Presión a la descarga de las bombas.

Amperaje, Voltaje y factor de potencia para cada uno de los motores de las bombas.

3. Operación en Paralelo.

a) Una vez verificada la configuración en paralelo se ponen a funcionar los motores

de las bombas Nos. 1 y 2 mediante el botón de arranque de cada motor localizado

en la unidad de control eléctrico.

b) Mediante diferentes aperturas y cierres de la válvula No. 7 efectuar al menos 5

ensayos, midiendo para cada uno de ellos:

Presión a la descarga de las bombas.

Amperaje, Voltaje y Factor de potencia para cada uno de los motores de la bomba

Reporte:

1. OPERACIÓN EN SERIE.

La potencia suministrada por las bombas sbP es:

76

msb

QhP

(HP).

Donde: mh es la Altura total manométrica de las bombas indicada por la

presión en el manómetro a la descarga de la bomba número 2, donde

hd es la carga hidráulica a la descarga de la bomba y hs es la carga

hidráulica en la succión de la bomba.

mh = hd + hs



Q es el gasto de aforo.suministrado por las bombas y se obtiene mediante el rotámetro en

el banco de ensayo: Q en m3/s

es el peso específico del agua

La potencia absorbida por los motores ( amP ) es la suma de cada uno de ellos y está dada

por:

1340

))()((73.11

FPVIPam (Motor 1)

1340

))()((73.12

FPVIPam (Motor 2)

21 amamam PPP

Donde: I es la intensidad de corriente que consumen los motores en Ampers.

V es el Voltaje al cual trabajan los motores. Vots.

FP es el factor de potencia.

El rendimiento electromecánica del cuerpo bombas-motores es:

am

sb

P

Pn

Cuadro Auxiliar:

Ensayo

No.

Bomba Q

(m3/h)

Q

(m3/s) sh

(m)

dh

(m) mh

(m)

V

(Volts)

I

(ampres)

FP

(%) sbP

(HP)

iPam

(HP) amP

(HP)

n

(%)

1 1

2

2 1

2

3 1

2

4 1

2

5 1

2



Grafica:

Elaborar el grafico de mh y Q

2.- OPERACIÓN EN PARALELO.

La potencia suministrada por las bombas sbP es

762

1 msb

QhP

(HP)

Donde: mh es la Altura total manométrica de las bombas indicada por la presión en

el manómetro de las bombas, donde hd es la carga hidráulica a la descarga de

la bomba y hs es la carga hidráulica en la succión de la bomba.

.

2

21 mmm

hhh

mh = hd + hs

Q es el gasto de aforo, suministrado por las bombas y se obtiene mediante aforo en

el rotámetro en el banco de ensayo: Q en m3/seg

es el peso específico del agua.

La potencia absorbida por los motores ( amP ) es la suma de cada uno de ellos y está dada

por:

mh

Q



1340

))()((73.11

FPVIPam (Motor 1)

1340

))()((73.12

FPVIPam (Motor 2)

21 amamam PPP

Donde: I es la intensidad de corriente que consumen los motores en Ampers.

V es el Voltaje al cual trabajan los motores. Vots.

FP es el factor de potencia.

El rendimiento electromecánica del cuerpo bombas-motores es:

am

sb

P

Pn

Cuadro Auxiliar:

Ensayo

No.

Bomba Q

(m3/h)

Q

(m3/s) sh

(m)

dh

(m) mh

(m)

V

(Volts)

I

(ampres)

FP

(%) sbP

(HP)

iPam

(HP) amP

(HP)

n

(%)

1 1

2

2 1

2

3 1

2

4 1

2

5 1

2



Grafica:

Elaborar el grafico de mh y Q

Nomenclatura:

Concepto Unidades

γ : Peso específico kgf/m3

Q : Gasto m³/s

I : Amperaje ampres

FP : Factor de potencia adimensional

V : Voltaje volts

T : Tiempo seg

Nb : Eficiencia de la bomba %.

Nm : Eficiencia del motor %.

hm : Altura manométrica total m

hd : Carga hidráulica a la descarga m

hs : Carga hidráulica a la succión m

Psb : Potencia suministrada por la fuerza HP

Pam : Potencia absorbida por el motor HP

Psm : Potencia suministrada por el motor HP

Pab : Potencia absorbida por la bomba HP

mh

Q



PRÁCTICA NO. 10

ORIFICIO

Objetivo: Determinación del coeficiente de descarga.

Observar el cambio de forma del chorro en función del caudal y de la columna de agua.

Antecedentes teóricos 1. Orificio libre

2. Carga sobre el orificio

3. Coeficiente de descarga

Material: 1. Deposito Cilíndrico de plexiglás con derrame y escala graduada

2. Dispositivo de trayectoria del chorro con tablero gráfico


4. Orificio: Diámetro de 4 mm.



5. Cronómetro

Procedimiento: 1. Colocar el equipo de ensayo en el módulo básico de hidrodinámica

2. Conectar el modulo básico de hidrodinámica y el equipo con un tubo

3. Abrir las válvulas de entrada y salida

4. Conectar la bomba y abrir lentamente el grifo principal

5. Ajustar las válvulas de entrada y salida para regular el nivel de agua

6. Medir el nivel del agua en el deposito de plexiglás para cinco gastos diferentes

7. Medir el caudal

Diagrama:

EQUIPO DE ORIFICIO Y CHORRO Estableciendo la ecuación de Bernoulli entre un punto en la superficie libre del agua

(punto 1) y otro punto inmediatamente a la salida del chorro (punto 2).

2

2

221

2

11

22Z

g

VPZ

g

VP

Eliminando términos y simplificando:

Velocidad del chorro en la salida

ghV 22

Gasto ideal

2AVQi



Reporte:

Graficar coeficiente de gasto ( dC ) contra el gasto aforado ( AQ ) y contra carga hidráulica

medida al centro del orificio en el deposito de plexiglás.

Gasto de Aforo

t

VQ A

A

Gasto ideal

ghAQi 2

Área del tubo

4

2dA

d .004 m. ( 2?mA )

Coeficiente de gasto

i

Ad

Q

QC

Cuadro de Cálculo:

Ensayo h

m iQ

m3/s

AV

m3

t

.seg AQ

m3/s dC

1 2 3 4 5



Graficar: AQ h

dC dC

Nomenclatura:

Concepto Unidades


.iQ Gasto ideal m3/s


.t Tiempo s

.dC Coeficiente de gasto

.A Área del orificio m2

.g Aceleración de la gravedad m/s

.h Carga hidráulica sobre el orificio m

.d Diámetro del orificio m



PRÁCTICA NO. 11

VERTEDORES

I.- VERTEDOR RECTANGULAR

Objetivo: 1. Experimentar con este dispositivo aforador con dos contracciones laterales.

2. Determinación de la altura de rebose.

3. Determinación del caudal.

Antecedentes teóricos: 1. Contracciones en el Vertedor Rectangular de Cresta Delgada

Equipo: 1. Modulo Básico para Hidrodinámica, plantilla del vertedor rectangular con dos

contracciones, escala vertical y cronometro.



Procedimiento: 1. En el modulo básico de hidrodinámica, se coloca el vertedor de sección rectangular y

la escala vertical.

2. Se aplica una serie de gastos, sobre el vertedor rectangular y con la escala vertical se

obtiene la carga hidráulica para cada gasto.

3. A la vez, se realiza para cada gasto, un aforo volumétrico.

1. Vertedor rectangular.

El gasto se deriva a través del vertedor. El ancho b es constante.

La altura de derrame Z se mide indirectamente.

2. Determinación de la altura de derrame Z

Se mide la altura h del nivel del agua con las

constantes. ho = 3.5

h1 = 6.0

Se calcula la altura de derrame z del modo siguiente:

z = ho+h1-h

3. Determinación del gasto ideal y gasto real .El gasto ideal se calcula con la formula

siguiente:

gzbzQi 23

2

PALAPADOR

TOCAR EL

AGUA



Siendo: = 0.63 para salida de ángulos vivos.

Con la ayuda del dispositivo volumétrico del modulo básico de hidrodinámica se puede

determinar el gasto de aforo, tomando el tiempo con un cronometro.

Se recomienda, medir el tiempo de llenado t por cada 10 litros el volumen se ve

raramente en el tramo de escala de entre 20 y 30 litros

Gasto Aforado

t

VolQA

Desviación

100*i

Ai

Q

QQDes

Reporte:

Gráfica los valores, del gasto que pasa por el vertedor (Qi) contra los gastos del

aforo volumétrico (Qa).

Determinar:

1.- Qi =

2.- Qa =

3.- t =



Cuadro auxiliar:

Ensayo h

m

Z

m

Vol.

m3

t

s

Qa

m3/s

μ Qi

m3/s

Desviación

%

1

2

3

4

5

Graficar:

Qi

Qa

Nomenclatura:

Concepto Unidades

h = Diferencia de niveles. m

ho = 0.035 m

h1= 0.060 m

Vol = Volumen de aforo. m3

t = Tiempo de llenado. s

Qi = Gasto ideal. m3/s

Qa = Gasto de aforo. m3/s

b = Longitud de la cresta vertedora. m

z = Carga hidráulica sobre el vertedor. m

μ = Coeficiente del vertedor.



II.- VERTEDOR TRIANGULAR DE 90º

Objetivo:

1. Experimentar con este dispositivo aforador, vertedor triangular de 90°.

2. Determinar la altura de rebose z.

3. Determinar el valor del coeficiente μ para cada vertedor.

4. Encontrar la ecuación de aforo para el vertedor.

5. Determinar el gasto teórico en cada vertedor a partir de la carga z y el coeficiente μ

Antecedentes teóricos: Vertedor triangular 90°

1) Tipos de vertedores y usos

2) Es general de gasto de un vertedor de pared delgada triangular 90°.

Equipo: Plantilla del vertedor triangular de 90

o

1. Vertedor de cresta viva

2. Escala vertical.

3. Cronometro.

4. Limnimetro o palpador.



Procedimiento: 1. En el modulo básico de hidrodinámica, se coloca la practica del vertedor y la escala

vertical.

2. Se aplica una serie de gastos, sobre el vertedor y con la escala vertical se obtiene la

carga hidráulica para cada gasto.

3. A la vez, se realiza para cada gasto, un aforo volumétrico.

Reporte: Graficar los gastos obtenidos, con el aforo volumétrico (Qa) contra los obtenidos con la

ecuación de aforo (Qi.)

Determinar: Qi = 0.63

Gasto ideal

Q i= gzz 22

tan²15

8

Vertedor triangular de 90º

El caudal se puede derivar del ancho b y la

altura de derrame z, b = 2z.



Determine la altura de derrame z...

Constantes:

ho = 4.0 cm.

h1 = 3.8 cm.

Se calcula la Altura de derrame Z del modo

siguiente:

z = ho + h1 - h

Gasto Aforado

t

VolQA

Desviación

100*i

Ai

Q

QQDes

ESCALA VERTICAL

TOCAR EL AGUA

PLANTILLA.



Cuadro auxiliar:

Ensayo Z

m

Vol.

m3

t

s

Qa

m3/s

μ Qi

m3/s

Desviación

%

1

2

3

4

5

Qi

QA

Nomenclatura:

Concepto Unidades

b = Ancho m

z = Altura de derrame m

h = Altura del nivel de agua a la escala vertical m

ho = Altura de la plantilla a la escala vertical m

h1 = Altura de la escotadura del vertedor m

Qi = Gasto ideal l/s

QA = Gasto de aforo l/s


Hidráulica I Práctica 12, Pág. 1

PRACTICA No. 12

TIEMPO DE VACIADO

Objetivo: Obtener el tiempo de vaciado de un volumen a través de un orificio, así como el tiempo en que se

equilibran dos cargas en volúmenes diferentes comunicados a través de un orificio, obtener el

tiempo teórico y compararlo con el tiempo medido, además observar la variación de la rapidez de

vaciado con relación a la carga.



Antecedentes Teóricos: 1. Ecuación de continuidad

2. Coeficiente de descarga de un orificio libre y ahogado.

Equipo: 1. Prisma triangular

2. Prisma rectangular de acrílico

3. Flexómetro

4. Cronómetro.

Procedimiento: La práctica se lleva a cabo en dos etapas:

Primera Etapa 1. Llenar el prisma triangular hasta una altura conveniente para observar el vaciado.

2. Medir la carga inicial y destapar el orificio.

3. Tomar el tiempo de vaciado y compararlo con el teórico.

Segunda Etapa 1. Se llena el prisma rectangular, se ahoga el orificio a una altura aproximada de 5 cm. y la carga

adjunta a cualquier carga.

2. Se mide la diferencia de cargas inicial.

3. Se destapa el orificio y se mide el tiempo hasta que la diferencia de cargas alcance 1 cm.

4. Se calcula el tiempo teórico para comprobar la práctica.



PRIMERA ETAPA:

Diagrama:

Reporte:

Datos:

do = 3.17*10-3

m

1. Calcular el tiempo teórico de vaciado.

QB = Q0

Q A C gh0 0 2

QVol

tB

QdVol

dtB

QAdh

dtB



Adh

dtA C gh 0 2

dh CA

Agh dt

02

K CA

A

0

dh K gh dt 2

K K g1 2

dh = K1h1/2

dt

dtK

dh

h

1

11 2

tK

dh

ht

h

h

1

11 2

1

2

/

tK

ht

h

2

1

1 2

0

/

tK

ht 2

1

1 2 Ecuación de tiempo de vaciado

C=? (Obtenerlo de la Grafica)

2. Medir el tiempo experimental de vaciado.

t0 = ?



Cuadro Auxiliar:

Ensayo h

m

C tt

s

to

s

1

2

3

4

5

Graficar:

3. Elaborar el gráfico de tiempo experimental - Carga.

t (seg)

Nota: Elaborar los gráficos en hoja de papel cuadriculado, indicando los valores obtenidos.

h (m)



SEGUNDA ETAPA:

Diagrama:

Reporte:

De la figura anterior

H X Y Z

A dx A dy CA gz dt1 2 0 2

Ad

002

4



d0 = 1/4”

dxCA gz dt

A

0

1

2

dyA gz dt

A

0

2

2

C A gA A

Z dz01 2

1 221 1

dt

T

C A gA A

dz

ZT

H

H

1

21 1

01 2

'

TA A H H

CA g A AT

2

2

1 2

0 1 2

'

C = 0.872 + 0.0073 h - 0.00015 h2

+ 0.000006 h3

Donde:

h=H - H’ (m)

Cuadro Auxiliar:

Ensayo H

m

H'

m

C Tt

s

Te

s

1

2

3

4

5



Graficar:

Elaborar el gráfico de la diferencia de niveles contra tiempo real

H-H’ (m)

Tiempo (seg)

TR

Nota: Elaborar los gráficos en hoja de papel cuadriculado, indicando los valores obtenidos.

Nomenclatura:

Concepto

h : Carga inicial del prisma. m

C : Coeficiente de descarga del orificio.

d0 : Diámetro del orificio. m

L : Lado de la base del prisma. m

TT : Tiempo teórico. t

g : Gravedad. m/s2

A0 : Área del orificio. m2

A : Área de la base del prisma. m2

K : Constante.

Te : Tiempo experimental. t

A1 : Área transversal del recipiente 1. m2

A2 : Área transversal del recipiente 2. m2

H : Diferencia de cargas inicial. m

H’ : Diferencia de cargas final. m

Manual Practicas Hidraulica1

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