ESTUDIO Y PATRONAMIENTO DE ORIFICIOS Y BOQUILLAS

ESTUDIO Y PATRONAMIENTO DE ORIFICIOS Y BOQUILLAS

DAYANA STEFANY ANACONA RUIZ

dsanacona@unicauca.edu.co

ANGIE DANIELA BRAVO GALÍNDEZ

angiedb@unicauca.edu.co

LUISA FERNANDA ARANGO PEREZ

luisaarngp@unicauca.edu.co

INTRODUCCIÓN:

El orificio se utiliza para medir el caudal que sale de un recipiente o pasa a través de una tubería. El orificio en el caso de un recipiente, puede hacerse en la pared o en el fondo. Es una abertura generalmente redonda, a través de la cual fluye líquido y puede ser de arista aguda o redondeada. El chorro del fluido se contrae a una distancia corta en orificios de arista aguda. Las boquillas están constituidas por piezas tubulares adaptadas a los orificios y se emplean para dirigir el chorro líquido. En las boquillas el espesor de la pared e debe ser mayor entre 2 y 3 veces el diámetro d del orificio. Tomando las mediciones de las diferencias de altura respecto a la presión que se presenta en el sistema pudimos sacar los datos necesarios para realizar el análisis y los cálculos posteriores.

El estudio de las boquillas se debe a poder realizar una medición aceptable las pérdidas originadas en las mismas, con lo que se puede conocer cuáles son realmente los volúmenes o caudales que pasan por un canal o una tubería, esto es de gran importancia en la ingeniería civil para el diseño de canales, represas,depósitos.

OBJETIVOS:

• conocer la clasificación y usos de los diferentes tipos de boquillas y orificios.
• determinar el caudal que pasa a través de un orificio y una boquilla.
• Determinar las ecuaciones y curvas de patronamiento de orificios y de boquillas

ORIFICIO:

DATOS:

TABLA 1: ÁREA DEL ORIFICIO:

TABLA        2:        DATOS        DE LABORATORIO:

para poder determinar el caudal del orificio, lo hacemos mediante la relación de volumen sobre tiempo, así:

1. Q = V[pic 1]

despejando así el coeficiente de descarga tenemos:

ejemplo de calcular caudales, para este caso tomaremos el par de datos iniciales:[pic 2]

C        =         Q        

d        A √2gH[pic 3]

(3)

560cm3 2.44sg[pic 4][pic 5]

= 229.5 cm3

0

una        vez        hecho        esto,        procedemos                a reemplazar                cada                dato        en        la

el mismo procedimiento se realiza para los demás datos, por lo tanto obtendremos la siguiente tabla de caudales:

fórmula,procedimiento que se realizará para cada dato, así:

TABLA 3: CAUDAL.

         229.5        

7.1√2(980)4.1[pic 6]

= 0.36

TABLA 4: tabla de coeficiente de descarga.

Ahora, para poder clasificar un orificio, es necesario, realizar los siguientes cálculos:

como paso siguiente, calculamos la velocidad media ideal, que se tendría sin rozamiento:[pic 7]

donde:

Q: caudal.

• Q = CdA0√2gH

(2)[pic 8]

V t = √2gH        (4)

remplazando, tenemos:

[pic 9]

Cd: coeficiente de descarga. A0: área del orificio.

g: gravedad.

H: carga hidráulica.

V t = √2(980)(4.1) = 89.6

de lo cual obtenemos:

tabla 5: velocidad media ideal:

tabla 6: coeficiente de velocidad:

ahora, podemos hallar el coeficiente de contracción, así:

Cc = Cd[pic 10][pic 11]

V

(6)

Cc = 0.36 = 0.40[pic 12]

obtenemos los anteriores resultados ya que hay que tener presente que se midieron diferentes caudales con una misma carga hidráulica.

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