Práctica de caudal (vertido) por orificios

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

Facultad de Ciencias

Carrera de Ingeniería Ambiental

Tema:

Practica de caudal (vertido) por orificios.

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1. Datos generales:

Nombre y Código: Kevin Clavijo     404[pic 4][pic 5]

Materia: Fenómeno de Transporte [pic 6]

Fecha de entrega: 06/11/2023[pic 7]

1. Objetivos

1. Objetivo General

Realizar cálculos de un caudal por medio de los orificios de salida para entender de mejor manera la teoría de este fenómeno.[pic 8]

1. Objetivos Específicos

Aprender el uso del equipo de descarga de los líquidos por orificio.[pic 9]

Determinar y comprender los resultados del líquido de salida en base a las fórmulas establecidas con la ayuda de la máquina de descarga de líquidos por orificio.[pic 10]

1. Fundamento Teórico

1. Orificio

Son perforaciones, que son generalmente regulares y tienen un perímetro cerrado, que se encuentran colocados en superficies debajo del agua en depósitos o almacenamientos, tanques, canales o tuberías. (Vásquez, 2013)

Si el contacto de la vena líquida con la pared tiene lugar en una línea estaremos en presencia de un      orificio en pared delgada. Si el contacto es en una superficie se tratará de un orificio en pared gruesa. (Pedroza González, 2007)

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   Figura 1. Orificios en pared delgada y gruesa.

En el caso de los orificios de descarga libre puede definirse si un orificio es de pequeñas dimensiones cuando estas son mucho menores que la profundidad a la que se encuentra: su dimensión vertical igual o inferior a un tercio de la profundidad del agua medida hasta su centro de gravedad. (SOTELO, 1982)

1. Ecuación General para un Orificio con Descarga Libre

Para el cálculo del caudal es necesario, entonces, conocer el área de la sección contraída, que siempre se expresa en función del área del orificio.

Se puede tener en cuenta la ecuación de Bernoulli, tomando como nivel de referencia una línea que pase por el centro de gravedad del orificio y considerando que la velocidad del agua en el tanque es despreciable, se puede obtener la siguiente expresión:

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Es importante anotar que en el caso en que el orificio se encuentra sobre una pared inclinada se ha despreciado la diferencia de alturas entre el centro de gravedad del orificio y el centro de gravedad de la sección contraída. Despejando de la expresión anterior la velocidad, se obtiene que:

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Expresión denominada de Torricelli, que indica que la velocidad sigue una ley parabólica con la carga H. este valor de la carga se toma al centro de gravedad del orificio, a pesar de que las partículas que se mueven sobre la parte superior de este punto tienen velocidades mayores que las partículas que se mueven por la parte inferior. (SOTELO, 1982)

Se aplica en tuberías, flujo de fluido desde un tanque, dispositivos de Venturi, diseño de reactores, chimenea, carburador de automóvil, aviación, natación.

El equipo que se utiliza también es una de las aplicaciones importantes de los fenómenos de transferencia de cantidad de movimiento, ya que son utilizadas en las industrias, especialmente cuando se necesita almacenar líquidos y luego ser descargados, ya sea en recipientes pequeños o tanques de almacenamiento de gran capacidad. (TORRES, s.f.)

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1. Equipos y Materiales

Agua[pic 15]

Pie de rey[pic 16]

Equipo de descarga de líquidos por orificios[pic 17]

Cronómetro[pic 18]

Recipiente[pic 19]

Cinta métrica [pic 20]

1. Metodolog´ıa

1. Procedimiento

1. Primero se debe tomar en el recipiente el agua que vamos a utilizar para la práctica.
2. Con la ayuda del pie de rey tomamos la medida del orificio que vamos ocupar para la prueba en este caso va ser el de forma cuadrada.
3. Medimos en el reciente 1 L para luego proceder a tomar el tiempo cuanto se demora en llenar desde una altura base aquí con la ayuda del equipo de descarga de líquidos por orificio se realiza 5 repeticiones y se mide el tiempo con la ayuda del cronómetro.
4. Una vez terminado de recoger los tiempos, se vuelve a repetir el procedimiento, pero esta vez se va dejar caer el agua y con la ayuda de la cinta medidos la distancia del caudal del agua.
5. Se cambia la altura del equipo para tomar de nuevo 5 tiempos más, pero esta vez la altura va ser diferente a la primera práctica.

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1. Resultados

PRÁCTICA 1 GRUPO 1

DATOS:

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CÁLCULOS:

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PRÁCTICA 2 GRUPO 1

DATOS:

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