Tuberias en serie y en paralelo

UNAH-VS Ing. C. Álvarez
Departamento de Ingeniería Mecánica Mecánica de Fluidos
Facultad de Ingeniería y Ciencia 2 Período 2011

Práctica de Laboratorio

Tuberías en serie y en paralelo.
Introducción
Tuberías en serie
Cuando dos o más tuberías de diferente diámetro, rugosidad o longitud se
conectan de modo que el extremo final de la primera coincida con el extremo
inicial de la segunda y así, sucesivamente, circulando por las mismas un
caudal constante y único, se dice que están conectadas en serie.

Fig. 1 Tuberías en serie

TUBERÍAS EN PARALELO
Se dice que varias tuberías están conectadas en paralelo, cuando tanto sus
extremos aguas arriba como aguas abajo coinciden. Esto tiene como
consecuencia que al inicio y final de todas las tuberías consideradas, las cota
piezométrica y por tanto la presión son idénticas.
Cuando las tuberías están conectadas en paralelo, se presentan dos problemas
característicos:
a) Calcular el caudal Q que circula entre 1 y 2, así como el caudal de cada tramo,
conocidas las cotas piezométricas en los extremos y las características de cada
una de las tuberías (diámetro, longitud y rugosidad)
b) Calcular la pérdida de carga ∆h entre los extremos 1 y 2, conocido el caudal que
llega a 1 y sale por 2, y también los caudales de cada tramo, así como sus
características dimensionales y geométricas.

Fig. 2 tuberías en paralelo




Objetivos.
1. Determinar el caudal que pasa a través de una tubería cuando se tiene un sistema de tuberías en serie y/o en paralelo.

Equipos y materiales
1. Banco de trabajo
2. Pie de rey
3. Agua
4. Cronómetro
5. metro
Procedimiento experimental

1. Llene de agua el depósito inferior(depósito1)
2. Cebe la bomba
3. Mida con el pie de rey el diámetro de la tubería que hay en el sistema.
4. Mida las longitudes de tubería recta, así como los accesorios involucrados para que pueda determinar las pérdidas primarias y secundarias que se dan en el sistema.
5. Con el cronómetro mida el tiempo que tarda en llenarse el otro depósito(depósito2)
6. Determine el caudal si las válvulas están completamente abiertas, ¾ abiertas, ½ abiertas y ¼ abiertas.
Con los datos obtenidos y tomando en cuenta las pérdidas primarias y secundarias, encuentre los caudales que van por cada tubería, ya sea en serie o en paralelo.
Calcule también la potencia de la bomba instalada y compare con la potencia que da el fabricante de la misma. Encuentre la eficiencia del sistema.

Fabricación de un EYECTOR

EYECTOR

Definición de Eyector : El eyector es una bomba estática, sin partes mecánicas en movimiento, constituido principalmente por una tobera y un difusor de sección cónica, caracterizado por:
Seguridad de funcionamiento.
Fiabilidad de funcionamiento con el tiempo.
Amplia gama de ejecuciones.
Su funcionamiento está dado por el principio de conservación de la cantidad de movimiento de las corrientes involucradas; convirtiendo la energía potencial del fluido motriz en energía cinética, en unas toberas especialmente diseñadas para esto, creando al mismo tiempo un vacio en el fluido de aspiración.

VENTAJAS

Diseño simple .
Funcionamiento estable.
Poco desgaste y mantenimiento mínimo.
Resistentes a la corrosión si se elige el material adecuado.
Construcción posible con cualquier tipo de material.

Práctica de laboratorio, tubo de Prandtl

UNAH-VS Ing. C. Álvarez
Departamento de Ingeniería Mecánica Mecánica de Fluidos
Facultad de Ingeniería y Ciencia 3 Período 2010


Práctica de Laboratorio
Medición de la presión dinámica de un fluido

Introducción
En esta práctica ud, utilizará un tubo de Prandtl, que le permitirá encontrar la presión dinámica del flujo de agua que se mueve a través del tubo así como el coeficiente de velocidad del aparato con el que determinará una velocidad real.
El tubo de Prandtl mostrado en la figura posee dos orificios de medida, uno en el extremo para medir la presión total y las hendiduras laterales para medir la presión estática mediante un manómetro en U cuyo fluido manométrico es el mercurio.
La presión total viene dada por:
ptotal = pestatica + pdinámica

pdinámica = ptotal - pestática





Objetivos
a) Determinar el coeficiente de velocidad del tubo de Prandtl del equipo que aparece en la figura.
b) Hallar la presión dinámica en cada corrida.


Equipo y materiales necesarios

a) Cronómetro
b) Agua
c) Sistema de tuberías y bomba donde está insertado el tubo de Prandtl.
d) Pie de Rey (el cronómetro, agua y pie de rey deberán traerlos uds.)


Procedimiento experimental

1. Llene de agua el depósito inferior
2. Asegúrese de cebar la bomba para evitar daños a la misma
3. Conecte el tomacorriente
4. Eche a andar la bomba
5. Realice 4 tomas de datos, con las válvulas completamente abiertas, ¾, ½, ¼
6. En la primera lectura al abrir las válvulas completamente llene cierto volumen del depósito superior tomando mediante un cronómetro el tiempo, anote.
7. Repita el mismo procedimiento para las otras aperturas de las válvulas.
8. Anote también en cada apertura la lectura que indica el manómetro.
9. Deberá hacer la medición del diámetro de la tubería

Deberá tener como datos los siguientes:

Tabla 1

Apertura de las válvulas

Parámetros Completamente abierta 3/4 1/2 1/4
Volumen
Tiempo
Altura del manómetro

Tabla 2
Parámetros 1 2 3 4
Caudal
velocidad
Presión dinámica




Para determinar el coeficiente de velocidad, deberá aplicar en Bernoulli entre 2 puntos, uno con la corriente imperturbada y el segundo donde la corriente del fluido sufre perturbación y deberá encontrar una ecuación de la velocidad en función de la altura manométrica, recuerde que esa altura está en mm de la columna de mercurio.

Haga un gráfico de la velocidad en función de la altura, y luego haga esta gráfica lineal, de allí obtenga la pendiente y de esta el valor de la constante Cv

Responda también el siguiente cuestionario
CUESTIONARIO

Respecto de los fluidos se hace las siguientes afirmaciones, comente la verdad o falsedad de estas afirmaciones o explique bajo que condiciones son verdaderas :

 La presión manométrica es siempre un número positivo.
 La presión atmosférica normal y la presión atmosférica local significan lo mismo.
 Los fluidos que están en reposo tienen viscosidad nula.
 Los fluidos son capaces de soportar esfuerzos de tracción.
 La presión que ejerce un fluido sobre el fondo de un estanque depende de esa superficie.
 La fuerza de flotación o empuje depende del peso del cuerpo.
 Un tubo piezométrico se emplea para medir presiones estáticas del líquido donde está sumergido.
 La presión dinámica se determina mediante la expresión ½  v2 .

Obtenga sus conclusiones y recomendaciones con respecto a la práctica de laboratorio, así como la bibliografía y páginas web consultadas.

Este laboratorio deberá trabajarse con los mismos grupos de presentación de temas, deberán presentar además un video del momento de la toma de datos, estos (los datos)deberán ser diferentes para cada grupo, la presentación de resultados es individual, pero deberán mandarlo en un mismo archivo en Word o en PDF, a más tardar el 20 de noviembre, la hora límite 11:59 de ese día, como a veces hay problemas de red, los invito a que lo manden temprano, ya que si en mi correo aparece después de las 12 de la noche no será tomado. Les pido por favor que tomen en cuenta lo anterior para evitarnos problemas.