AFORADORES DE GASTO EN TUBERIAS

“AFORADORES DE GASTO EN TUBERIAS”

• OBJETIVO

“Definir la importancia de los aforadores de gasto en tuberías y calibrar un venturímetro y un diafragma”.

• MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO:

 Mesa hidrodinámica.

 Tubo Venturi.

 Diafragma.

• CONSIDERACIONES TEÓRICAS

El gasto en la sección de una tubería se puede medir indirectamente con dispositivos de aforo. Los más comunes son venturímetros, toberas y diafragmas, los cuales se adaptan generalmente a tuberías de medianas y grandes dimensiones, en las que es necesario llevar un control de los gastos, como en redes de distribución de agua potable o equipos en sistemas hidráulicos.

VENTURÍMETROS Y DIAFRAGMAS

La función básica de los venturímetros y diafragmas consiste en producir un estrangulamiento en la sección transversal de la tubería, modificando las presiones. Con la medición de ese cambio de presión es posible conocer el gasto que circula por esa sección.

A partir de la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2, empleando la ecuación de continuidad y considerando el valor de h en función de la carga de energía entre los mismos puntos, se obtiene la expresión siguiente:

En términos de la deflexión en el manómetro de mercurio, el gasto es:

El coeficiente CV introducido en la fórmula 4.2 considera la pérdida de carga. Además, haciendo la consideración expresada en la fórmula 4.3 y proponiendo m=A2/A1, se determina la expresión:

Con lo cual se obtiene finalmente la expresión para el gasto total que atraviesa la

sección:

El coeficiente de descarga Cd depende del grado de estrangulamiento m, los efectos viscosos y la rugosidad del tubo. Todas esas características producen pérdidas de energía y dependen del tipo de venturímetro.

• DESARROLLO

El día 10 de Septiembre de 2014, a las 8:30am se impartió la práctica #1 de Tuberías y Canales a los alumnos del grupo 5CM2 en el laboratorio de Hidráulica, para comenzar, se nos dio una explicación acerca del funcionamiento del venturimetro y el diafragma como dispositivos para aforar gastos en tuberías, así mismo nos dieron a conocer las fórmulas de dichos dispositivos, el objetivo de la práctica, el cuestionario y una tabla, en la cual registraríamos los datos obtenidos en la mesa hidrodinámica (gasto, ∆h en milibares y temperatura) utilizando el venturímetro y posteriormente el diafragma.

Los encargados del laboratorio nos dieron una breve explicación acerca de la mesa hidrodinámica, su funcionamiento y sus partes, lo cual se muestra en las siguientes fotografías:

Mesa hidrodinámica marca Gunt.

Termómetro de mesa hidrodinámica.

Rotámetro (mide el gasto).

Válvula reguladora de gasto.

Conectores de tuberías.

Consola de mando.

Depósito para 80lts de agua destilada con bomba sumergible.

Indicadores.

Conexiones de piezómetros.

Una vez obtenidos los datos suficientes, se nos dio la tarea de llenar los datos de la tabla faltantes, y estos fueron los resultados:

TABLA DE CÁLCULO DEL VENTURÍMETRO

Ensayo ∆h (milibar) ∆h (cm) ∆h (m) Q (lts/min) Q (m3/seg) Cv Re V (m/s) Régimen T (°C) Ac (m2) Dc (m) μagua21°C (m2/s)

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