INFORME DE LABORATORIO DE LA PRÁCTICA DE ORIFICIO.

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

PROGRAMA DE INGENIERÌA CIVIL

GRUPO CIV 2

INFORME DE LABORATORIO DE LA PRÁCTICA DE ORIFICIO

Laura Milena Correa Gaitán, Lina Fernanda Delgado Peña, Gustavo Adolfo Celis Vanegas

u1101978@unimilitar.edu.co ; u1102073@unimilitar.edu.co ; u1101856@unimilitar.edu.co

Resumen

En el presente veremos el desarrollo de la práctica de laboratorio con el objetivo de determinar

Palabras Claves: Coeficiente de velocidad, coeficiente de descarga, coeficiente de contracción, área de contracción.

Introducción

El orificio se utiliza para medir el caudal que sale de un depósito o pasa a través de una tubería. El orificio en el caso de un depósito, 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, Los orificios cuentan con su propia clasificación la cual corresponde a:

Ancho de la pared, Forma, Dimensiones relativas y su Funcionamiento.

El matemático Evangelista Torricelli, supuso que cuando  existe un orificio en la pared de un tanque con fluido este tiene una presión interior la cual haría que en el orificio se producirá una descarga de agua; este teorema es una aplicación del principio de Bernoulli, el cual va a estudiar el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio que está bajo la acción de la gravedad, la velocidad de salida de un líquido contenido en un recipiente a través de un orificio pequeño es igual a la que alcanzaría un cuerpo cayendo libremente desde una altura igual a la diferencia de nivel entre la superficie y orificio de salida.

Procedimiento

Se abre la válvula para que empiece a circular el caudal por la instalación.

Después se abre la válvula del múltiple la cual comunica al piezómetro de agua y el manómetro de mercurio, se selecciona la columna del líquido por el cual se van a tomar las lecturas según el rango de presiones, para presiones bajas se utiliza la columna de agua y para presiones altas la columna de Mercurio, estas se seleccionan cerrando o abriendo la válvula que comunica al respectivo fluido con el cual se quiere medir.

Para tomar lecturas de presión en la instalación se debe abrir la válvula de bola que comunica al manómetro de mercurio. Para tomar datos de otro punto se cierra la válvula del punto anterior y se abre la del punto de interés sin mover la del manómetro.

Utilizando la lámina de acrílico se puede determinar la trayectoria del chorro de agua, tomando como punto de referencia el orificio de salida y midiendo las coordenadas  y  de la parábola descrita, se toman medidas de diámetro del orificio y del chorro. [pic 1][pic 2]

Se cambian los caudales que circulan por la instalación maniobrando las válvulas de compuerta y  se repite el procedimiento para la toma de datos.

Para el caudal máximo se debe realizar las lecturas de 5 puntos en la cuadrícula del tablero de acrílico que indiquen la trayectoria del chorro a la salida del orificio.

Cálculos

En la figura 1 se muestran los datos obtenidos  de las lecturas piezomètricas , las coordenadas del chorro para cada caudal , los diámetros del chorro y del orificio  y en la figura 2 se encuentra los datos de coordenadas del chorro para cada caudal, el diámetro del orificio  y el área del orifico en metros .

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Se determina el coeficiente de contracción  que es igual a la relación entre el área contraída (área del chorro) y el área del orificio:

[pic 7]

Se ha calculado el área contraída para cada caudal, véase tabla 1, y en la tabla 2 se muestra el coeficiente de contracción para cada caudal.

[pic 9][pic 8]

[pic 10]

[pic 11]

Tabla 2. Coeficiente de contracción

Luego se calcula el coeficiente de velocidad, igual a la relación entre la velocidad real y la velocidad ideal (o teórica):

...