Mecánica de fluidos

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Principio de Bernoulli

El principio de Bernoulli establece que un aumento en la velocidad de un fluido ocurre

simultáneamente con una disminución en la presión estática o una disminución en la energía

potencial del fluido, es decir la presión disminuye cuando aumenta la velocidad del flujo y[pic 7]

viceversa la presión aumenta cuando la velocidad disminuye.[pic 8]

Dicho teorema viene dado por la ecuación:

[pic 9][pic 10][pic 11]

Descripción del experimento

La respectiva práctica realizada tuvo como finalidad apreciar[pic 12]

de forma experimental el principio de Bernoulli, para lo cual

se utilizó un sistema de banco hidráulico con agua como

fluido.

En el comienzo del experimento se enciende el banco

hidráulico para que comience a fluir nuestro flujo másico

(agua) con ayuda de una bomba y así quede purgado sin

ningún aire dentro y pueda permanecer estable, al tiempo

que fluye por una primera tubería que desemboca en un

tanque ubicado en el otro extremo del sistema; dentro de

dicho tanque se encuentra otro cilindro de salida que

encamina el agua a una segunda tubería cuando llega a cierta

altura, por lo cual el líquido nunca se derrama.

Cálculos

Cálculo de presiones

P=ρgh

ρH2O=1000 kg/m3

P1 = (1000 kg/m3) (9.81m/s2) (0.61m) P1 =6670.8 Pa

P2 = (1000 kg/m3) (9.81m/s2) (0.52m) P2= 5101.2 Pa

P3 = (1000 kg/m3) (9.81m/s2) (0.42m) P3 = 4120.2 Pa

P4 = (1000 kg/m3) (9.81m/s2) (0.38m) P4 = 3327.8 Pa

Cálculo de los caudales

Q=V/t           V=2L (1m3/1000L) = 0.002m3

Q1 = 0.002m3/ 19.6s Q1=1.020x10-4 m3/s

Q2 = 0.002m3/9s Q2=2.22X10-4 m3/s

Q3 = 0.002m3/8.5s Q3=2.35x10-4 m3/s

Q4 = 0.002m3/6.7s Q4=2.98X10-4 m3/s

Cálculo de velocidades

 [pic 13]

 = 1.020x10-4m3/s / 3.20x10-4 m2 [pic 14][pic 15]

 = 2.22X10-4m3/s / 3.20x10-4 m2 [pic 16][pic 17]

3 = 2.35x10-4m3/s / 3.20x10-4 m2 [pic 18][pic 19]

4 = 2.98X10-4 m3/s / 3.20x10-4 m2 [pic 20][pic 21]

Cálculo del flujo volumétrico

Q= A [pic 22]

(0.02022m)/4 A=3.20x10-4 m2[pic 23]

Q1 = (3.45 m/s) (3.20x10-4 m2) Q1=1.104X10-3 m3/s

Q2 = (3.19 m/s) (3.20x10-4 m2) Q2=1.0208X10-3 m3/s

Q3 = (2.85 m/s) (3.20x10-4 m2) Q3=9.12X10-4 m3/s

Q4 = (2.73 m/s) (3.20x10-4 m2) Q4=8.73X10-4 m3/s

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