practica N°1 de bernoulli

1.OBJETIVOS

1.           Demostración del principio de Bernoulli.
2. ·         Medición de presión a lo largo de un tubo de Venturi.
3. ·         Medición de la velocidad a lo largo de un tubo de Venturi.
4. ·         Medición de presión total con una sonda Pilot.
5. ·         Determinación de presión dinámica.
6. ·         Determinación de caudal mediante tubo Venturi
7.        Determinación del coeficiente de descarga en un tubo Venturi

2.MARCO TEORICO

El principio de Bernoulli, desarrolla la ecuación de Bernoulli la cual nos describe el comportamiento de la energía que se encuentra contenida en un fluido incomprensible que se mueve a lo largo de una corriente, demostrando así que la energía que contiene el fluido es constate durante su trayectoria, en el principio de Bernoulli encontramos tres tipos de energía:

1. Energía de flujo: Se define como la energía debida a la presión que tiene el fluido

2. Energía potencial: Se define como la energía resultante de la variación de la posición respecto a la altura de un objeto.

3. Energía Cinética: Se define como la energía provocada por la velocidad a la que valla el fluido.

En la anterior formula se observa un cambio de presión por un estrechamiento de una vía de flujo; en el flujo de alta velocidad a través de un estrechamiento, se debe incrementar la energía cinética, para equilibrar  la energía de presión

3.EQUIPOS E INSTRUMENTOS 

. Módulo GUNT HM 150.07

CRONOMETRO















4. PROCEDIMIENTO  

5. CALCULOS

TABLA 1

Datos experimentales de la  primera medición

 

DATOS TOMADOS DE LA PRIMERA MEDICIÓN
	PUNTO 1	PUNTO 2	PUNTO 3	PUNTO 4	PUNTO 5	PUNTO 6
hstat   (m)	0.2	0.185	0.035	0.125	0.135	0.145
htot  (m)	0.38	0.38	0.37	0.37	0.36	0.4

TABLA 2

Datos experimentales de la  segunda medición

DATOS TOMADOS DE LA SEGUNDA MEDICIÓN
	PUNTO 1	PUNTO 2	PUNTO 3	PUNTO 4	PUNTO 5	PUNTO 6
hstat   (m)	0.19	0.185	0.155	0.17	0.175	0.176
htot  (m)	0.5	0.41	0.4	0.42	0.4	0.4

Datos:

Densidad ρ _agua= 1000 Kg/mᶟ

Peso específico  γ _agua= 9810N/mᶟ

Gravedad g=9,81 m/s²

Áreas transversales del tubo Venturi:

Punto 1 = 3.38x10ˉ⁴ m²

Punto 2 = 2.33x10ˉ⁴ m²

Punto 3(garganta del Venturi) = 8.46x10ˉ⁵ m²

Punto 4 = 1.70x10ˉ⁴ m²

Punto 5 = 2.55x10ˉ⁴ m²

Punto 6 = 3.38x10ˉ⁴ m²

6 .TABLA DE RESULTADOS

Datos obtenidos de la  primera medición

hdin =hstat-htot

TABLA DE DATOS PARA LA MEDICIÓN #1
	PUNTO 1	PUNTO 2	PUNTO 3	PUNTO 4	PUNTO 5	PUNTO 6
hstat   (m)	0,2	0,185	0,035	0,125	0,135	0,145
htot  (m)	0,38	0,38	0,37	0,37	0,36	0,4
hdin (m)	0,18	0,195	0,335	0,245	0,225	0,255
v (m/s)	0,42305	0,61370	1,69021	0,84113	0,56075	0,42305
	0.009121	0.01919	0,1456	0.03606	0.01602	0.00912
Energía Total (m)	0.38	0.38	0.37	0.37	0.36	0.4

caudal segunda medición

TABLA DE DATOS PARA LA MEDICIÓN #2
	PUNTO 1	PUNTO 2	PUNTO 3	PUNTO 4	PUNTO 5	PUNTO 6
hstat   (m)	0.19	0.185	0.155	0.17	0.175	0,176
htot  (m)	0.5	0.41	0.4	0.42	0.4	0.4
hdin (m)	0.31	0.225	0.245	0.25	0.225	0.224
v (m/s)	0.21573	0.31295	0.86190	0.42892	0.28595	0.21573
(m)	0.00237	0.00499	0.03786	0.009376	0.004167	0.002372
energía Total (m)	0.5	0.41	0.4	0.42	0.4	0.4

7.GRAFICAS 

primera medicion

Presiones Totales	Presiones estáticas	Presiones Dinámicas
3.7278	1.962	1.7658
3.7278	1.81485	1.91295
3.6297	0.34335	3.28635
3.6297	1.22625	2.40345
3.5316	1.32435	2.20725
3.9240	1.42245	2.5155

segunda medicion

Presiones Totales	Presiones estáticas	Presiones Dinámicas
4.905	1.8639	3.0411
4,0221	1.81485	2.20725
3.924	1.502055	2.40345
4.1202	1.6677	2.4525
3.924	1.71675	2.20725
3.924	1.72656	2.19744

8 .ANALISIS DE DATOS

Durante el desarrollo de la práctica se evidencia de forma más tangible el principio de Bernoulli, puesto que en cada una de las mediciones se pretende obtener la energía total del fluido, para lo que se hace necesario determinar la presión dinámica y estática en cada uno de los puntos. Con el fin de encontrar la energía total del fluido se emplea la ecuación 3, teniendo en cuenta que el valor de z es cero puesto que todas las medidas se toman respecto al mismo punto de referencia, el valor del segundo término es la presión estática y el tercero la dinámica., lo que reduce el cálculo de la energía total a la sumatoria de la presión estática y dinámica en cada punto a lo largo del tubo 
Venturi 

Según dichos resultados se puede afirmar que el caudal real en cada una de las mediciones es inferior al teórico, esto se consigue explicar puesto que durante la ejecución de la práctica de laboratorio se pudieron cometer errores de tipo humano e instrumental, puesto que al observar la presión tanto estática o dinámica el observador pudo fallar, ya que el fluido no se quedaba completamente quieto, así que era pertinente sacar un promedio;  sin embargo, se debe resaltar que en algunos tubos quedaban burbujas de aire  lo cual nos retraso  un poco la practica y el detalles de la recopilación de los datos en la primera toma de datos pero sin afectar en la conclusión de estos.  

Se debe resaltar que dicho análisis es válido puesto que el fluido es el mismo, lo que quiere decir que tanto la viscosidad como la densidad es la misma, propiedades que están inmersas en el caudal.

Por otro lado, se demuestra que el cambio en la velocidad debido al área transversal, lo que traduce es un cambio en las energías para que la suma total permanezca constante, sin embargo, se observa una disminución a lo largo del tubo, lo que se puede explicar gracias a los factores nombrados inicialmente.

9 .CONCLUSIONES

• De acuerdo a la gráfica resultante se puede comprobar el teorema de Bernoulli ya que la velocidad está aumentando cuando la presión disminuye, debido a la disminución del área transversal. 
• se puede afirmar que la energía total de un sistema de fluidos con flujo uniforme permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo.
• Se pudo afirmar que el caudal real en cada una de las mediciones es inferior al teórico, debido a que se pudieron generar errores humanos a la hora de la toma de datos ya que al momento de ver siempre estaban moviéndose los rangos y tocaba sacar un promedio.

10 .BIBLIOGRAFIA

·       *  MOTT, Robert L.MECÁNICA DE FLUIDOS. Sexta edición. Person Educación, México, 2006, ecuación de continuidad, Hamburgo

·       *  POTTER, Merle C. y Wiggert, David C. Mecánica de fluidos, 3ª Ed. México. Thompson, 2002. 769 p. http://www.thomsonlearning.com.mex 

·       *  FRANZINI, Joseph B., y Finnemore, E. John.  Mecánica de fluidos con aplicaciones en ingeniería.  9ª Ed. Madrid. McGraw Hill, 1999. 503 p

·       *  Universidad de Guadalajara, Facultad de electrónica, Instrumentación I, El Tubo Venturi, en http://proton.ucting.udg.mx/dpto/maestros/mateos/clase/Modulo_05/detectores/venturi/