Dinámica de fluidos (Ecuación de continuidad y Ecuación de Bernoulli)

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA[pic 1]

FACULTADAD DE AGRONOMIA

AREA DE CIENCIAS         

SUB-ÁREA DE MATEMATICA – FISICA

LABORATORIO DE FISICA APLICADA

AUX.: ERICK SANTIZO

MIERCOLES MATUTINA

Laboratorio 5

Dinámica de fluidos (Ecuación de continuidad y Ecuación de Bernoulli)

Grupo # 4

Luis Domingo Garcia Mejia  201503162

Moises Alejandro Juarez Arriola  201503016

Nelson Rolando Quan Salguero 201310590

Gustavo Adolfo Noguera Mota  200817456

Guatemala 19 de abril de 2017

INTRODUCCIÓN

La dinámica de fluidos  es una de las ramas más complejas de la mecánica. Aunque cada gota de fluido cumple con las leyes del movimiento las ecuaciones que describen el movimiento del fluido pueden ser extremadamente complejas en muchos casos prácticos, sin embargo el comportamiento del fluido se puede representar por modelos ideales sencillos que permiten un análisis detallado.

En esta práctica de laboratorio  se realizaran experimentos de flujos de fluidos. Los resultados se compararán con  modelos matemáticos importantes como la ecuación de continuidad  que se basa en  el principio de conservación de la masa líquida, la ecuación de Bernoulli  la cual expresa que en un fluido ideal en circulación por un conducto cerrado  su  energía permanece constante a lo largo de su recorrido.

Entre los puntos a resaltar es que comprobara  el Efecto Venturi según el cual  “cuando aumenta la velocidad de un fluido, desciende su presión”. También las tres energías que  permanecen constantes en un fluido las cuales son  energía cinética por la velocidad que posee el fluido, energía potencial gravitacional por la altitud que posee el fluido y energía de flujo que es la energía que un fluido contiene debido a la presión principio.

OBJETIVOS

GENERAL

Comprobar  el efecto Venturi en los experimentos de la diferencia de prsiones, velocidades y caudal en tuberías.

ESPECÍFICOS

Comparar  la diferencia de presiones en función de la diferencia de velocidades y la diferencia de altura.

Explicar   que son fluidos ideales según la ecuación de Bernoulli.

Explicar el funcionamiento de un atomizador a través del principio de Bernoulli.

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

Practica 1: Determinación de diferencia de presiones, velocidades y caudal en tuberías.

Materiales y equipo

1 venturímetro

cronómetro

2 mangueras

Fuente de agua

Probeta graduada

3 cubetas

micrómetro tipo vernier

Procedimientos

1-Calculo del caudal de la fuente

Llene con agua una de las cubetas y deje la otra vacía. Mantenga la cubeta llena a mayor altura que la cubeta vacía. Marque en la parte interna de la cubeta llena, el nivel de agua con que se inicia.

Abra el grifo de la cubeta llena, para que empiece a fluir el agua hacia un recipiente de volumen “V” conocido. Durante el proceso, un estudiante debe continuamente reponer la columna de agua en la cubeta que se utiliza como fuente de agua. Con un cronómetro, determine el tiempo que tardo en llenarse el recipiente de volumen conocido. Repita este proceso.

Calcule el caudal, que circula por el tubo de Venturi, utilizando el modelo matemático:   [pic 2]

2-Cálculo de la diferencia de presión en función de la diferencia de velocidades, calcule 2 puntos del tubo de Venturi.

Utilice el micrómetro tipo Vernier para determinar los diámetros de las secciones del tubo flujo, donde están conectadas las terminales del tubo en U.

Con el dato del diámetro, calcule el área de 2 secciones trasversales del tubo de flujo.                                                                                                                                    Calcule la velocidad que llevará el agua al pasar por los puntos 1 y 2 del tubo de flujo de Venturi, utilizando el modelo matemático : [pic 3]

Con los modelos matemáticos del flujo: ecuación de continuidad y ecuación de Bernoulli, obtenemos la diferencia de presiones:  AP = 1/2p(v22-V21).  Este modelos se obtiene al sustituir h1 = h2 = 0.

3-Cálculo de la diferencia de presión “A” en función de la diferencia de alturas “Ah” registrada en el tubo de Venturi.

Conecte utilizando una manguera, el tubo de Venturi, el grifo de salida de la cubeta, fuente de agua. Coloque la segunda manguera en el otro extremo del tubo de Venturi, y colóquela en la otra cubeta para recoger el agua que circula a través del Venturímetro.

Llene con agua una de las cubetas y deje la otra vacía, manteniendo la cubeta llena a mayor altura que la cubeta vacía. Marque, en la parte interna de la cubeta, el nivel de agua con que se inicia.

Abra el grifo de la cubeta fuente para que el agua circule a través del tubo de Venturi. Es importante que un integrante del grupo, mantenga el nivel de agua de la cubeta, reponiendo continuamente con otro recipiente lleno, tratando que la carga hidráulica se mantenga constante, durante el experimento.

Observe los tubitos del manómetro tipo U, incorporado en el Vénturi y, con un marcador marque la altura que alcanza el agua en cada tubito. Determine la diferencia de presiones entre los puntos 1 y 2 ubicado en la parte central del tubo de flujo y junto debajo de los tubitos insertados.

Práctica 2: Funcionamiento del atomizador.

Materiales y equipo experimental

Atomizador

Fuente de agua

Cubetas

Procedimiento experimental

Verifique  que el atomizador contenga la suficiente cantidad de agua de tal manera que le tubito vertical quede sumergido en este líquido.

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