Aparato De Reynold

APARATO DE REYNOLDS

Hidráulica de tuberías

ESTUDIANTES

Juan Pablo Yepes Tamayo

Sebastián Velásquez Ramírez

Andrés Felipe Silva Gómez

DOCENTE:

Alejandro Rojas

POLITECNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

MEDELLIN

2015

INTRODUCCIÓN

Principalmente en el laboratorio realizado se buscaba analizar de manera visual el comportamiento de los fluidos en una tubería cerrada con diámetro constante en función de un caudal proporcionado por el sistema, dicho caudal definía el tipo de flujo que se presentaba por el movimiento del agua, el cual generaba dos tipos de flujo: laminar o turbulento.

En el experimento del aparato de Reynolds también se pretendía identificar, analizar y calcular la perdida de energía que se presentó en el sistema; para ello observamos la perdida de cabeza hidráulica entre los dos puntos de interés o piezómetros; teniendo en cuenta que el nivel en los piezómetros se eleva a una altura equivalente a la presión del fluido en el punto de conexión u orificio del piezómetro, es decir hasta el nivel de carga del mismo.

Se debe tener en cuenta que la diferencia de cotas en los dos piezómetros se debe a la perdida de energía provocada por las pérdidas por fricción generadas entre el líquido y la pared de la tubería, dando como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.

OBJETIVOS GENERALES

Analizar y comprender desde el punto de vista experimental el flujo y comportamiento de los fluidos (en este caso agua), en una tubería cerrada; y también determinar las posibles pérdidas de energía que se encuentran en el sistema.

Ppor medio de las ecuaciones de varios reconocidos autores, calcular todos los factores que inciden en el sistema, los cuales podríamos tomar como resultados teóricos, y estos compararlos con la información obtenida en el laboratorio.

OBJETIVOS ESPECÌFICOS

Determinar las pérdidas por fricción y compararlas con las leídas en los piezómetros(∆p)

Aplicar lo conceptos vistos en clase teórica sobre el número de Reynolds y flujo Real

Determinar el tipo de régimen de flujo por medio de los cálculos del Número de Reynolds

Evidenciar de manera visual los diferentes regímenes de flujo laminar y turbulento

PROCEDIMIENTO

Modelo de laboratorio

Tanque con nivel de fluido constante (agua).

Tubo de vidrio conectado en un extremo al tanque y en el otro extremo presenta salida de chorro libre. Consta con dos medidores de presión (manómetro en “U”), separados a una distancia de 1 (m) uno de otro.

Válvula de control del movimiento del fluido en la salida libre del tubo.

Probeta de 1000 ml.

Flexómetro

Cronometro

Tinta (no modifica las propiedades el fluido como viscosidad µ y densidad ρ)

Se debe mantener el aparato de Reynolds sin vibración ya que el flujo es difícil de determinar, y el azul de la tinta se puede distorsionar muy fácil

Se abre la válvula del tanque y con ayuda de la tinta empezamos a observar betas y líneas de tendencia respecto del movimiento de fluido para poder detectar a simple vista los diferentes regímenes de flujo

Colocamos el Baker al final de la válvula y tomamos unas series de 2 tiempos promedios con sus respectivos pesos para luego calcular los diferentes caudales

ECUACIONES UTILIZADAS

Re=(ρ*D*V)/µ donde µ=0.001003 Kg/(m*s)

Q=W/(ρ*T) donde ρ=1000 (kg/m^3 )

A=πr^2

V=Q/A

hf=(32*µ*L*V)/(ρ*g*D^2 ) para flujo laminar con Re≺2000

Tablas y gráficos de datos, cálculos y resultados

Los datos recolectados para el análisis de la máquina de Reynolds fueron los siguientes.

Tabla 1 Datos de laboratorio.

DATOS Tiempo 1 T(seg) tiempo 2 T(seg) peso 1 w(Kg) Peso 2 w(Kg) Cabeza hidraulica1hf(1) (Cm) cabeza hidraulica2 hf(2) (Cm)

1 33,19 0,1 0,078 0,072

2 22,72 25,17 0,098 0,107 0,076 0,073

0,075 0,074

3 20,69 21 0,196 0,19 0,082 0,081

0,083 0,078

4 14,8 23,39 0,182 0,299 0,083 0,078

0,086 0,076

Estos datos se tomaron en la práctica de laboratorio, los cuales consisten en dos tiempos para un mismo caudal, con el fin de sacar un promedio y obtener valores más cercanos al tiempo real en el que se recoge cierta cantidad de fluido; Esta cantidad de fluido se pesó, con el fin de obtener un caudal del sistema para llevar a cabo el análisis detallado del comportamiento del fluido en una tubería; también observar las perdidas por medio de las cabezas medidas en el laboratorio.

Tabla 2. Promedio de tiempos, pesos y cabezas hidráulicas.

DATOS tiempo T(Seg) Peso w(Kg) hf(1)(m) hf(2) (m) ht experimental (m)

1 33,19 0,1 0,078 0,072 0,006

2 23,945 0,1025 0,07625 0,0735 0,00275

3 20,845 0,193 0,0825 0,0795 0,003

4 19,095 0,2405 0,0845 0,0835 0,001

Con

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