¡Descarga Informe de laboratorio sobre el teorema de Bernoulli - Prof. Santos Flores y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Métodos Computacionales solo en Docsity!
Aplicación del teorema de
Bernoulli en la medición de
fluidos
Informe de Laboratorio: Teorema de Bernoulli
Introducción
En el presente informe, se tiene la intención de explicar sobre el teorema de Bernoulli, el cual establece que en toda corriente de agua o aire, la presión será mayor cuando la velocidad es menor, y viceversa. Además, indica que desde un punto específico a otro, la suma de las distancias, presiones y velocidades será la misma. También se experimentó con el tubo de Pitot, el cual se utiliza para establecer la velocidad del flujo a través de la medición del estancamiento, y es empleado para la medición del caudal.
Objetivos
Reconocer y practicar el manejo del venturímetro, y su respectiva aplicación en el aforo de los fluidos en movimiento. Encontrar la constante de descarga del venturímetro e indicar su significado. Hallar el valor del caudal teórico y del caudal real o experimental, y hacer una comparación entre ellos. Aplicar las ecuaciones de energía y de continuidad en la obtención de los resultados.
Fundamento Teórico: Principio de Bernoulli
El fluido hidráulico en un sistema contiene energía en dos formas: energía cinética en virtud del peso y de la velocidad, y energía potencial en forma de presión. Daniel Bernoulli, un científico suizo, demostró que, en un sistema con flujos constantes, la energía se transforma cada vez que se modifica el área transversal del tubo.
El principio de Bernoulli dice que la suma de las energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo es constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica. La energía cinética aumenta o disminuye, y el cambio en la energía cinética necesita ser compensado por la reducción o aumento de la presión.
El teorema de Bernoulli se aplica en diversas aplicaciones, como en las chimeneas, tuberías, natación, carburadores de automóviles, flujo de fluido desde un tanque, dispositivos de Venturi y en la aviación.
Materiales
Banco de pruebas Venturi Probeta
Procedimiento
Instalación del equipo: Colocar el medidor de venturí sobre el banco hidráulico. Conectar la manguera de salida del banco a la entrada del aparato.
Conectar la salida del aparato a una manguera y colocar el extremo libre dentro del tanque de medición.
Calibración de los manómetros:
Abrir las válvulas (aparato y banco) a 1/3 de sus posiciones totalmente abiertas. Verificar que la válvula de purga esté bien cerrada. Poner a funcionar la bomba, eliminar el aire atrapado como burbujas en los manómetros.
Regular las alturas en los manómetros por medio de la inyección de aire con la bomba de mano, por la válvula de purga.
Procedimiento experimental:
Abrir la válvula de purga. Registrar las lecturas manométricas. Tomar el caudal a través del banco de pruebas. Repetir los procedimientos enunciados, para 10 diferentes caudales.
Fórmulas Vinculadas
Caudales Velocidades Coeficiente de descarga Coeficiente de velocidad Presión estática Presión total Presión dinámica
Análisis de Datos
Se presenta una tabla con los datos recopilados durante el experimento, incluyendo temperatura, densidad, volumen, tiempo, posiciones en el venturi, diámetros, alturas estáticas y de estancamiento, presiones dinámicas, estáticas y totales, caudal real y teórico, y coeficientes.
Principio de Bernoulli
Se menciona que la línea de energía es aproximadamente constante a lo largo del tubo de Venturi, con una leve pérdida por cambio de sección. Esto se debe a que en los angostamientos la velocidad aumenta, y por tanto la altura de velocidad aumenta, mientras que la altura de presión disminuye. Y viceversa para secciones mayores, lo que genera una compensación entre ambas magnitudes. Se pudo comprobar la constancia del principio de Bernoulli a partir de mediciones con el tubo de Pitot. Sin embargo, existió una diferencia entre los valores calculados de la línea de energía y la medición por Pitot, lo que se atribuye a imprecisiones en las mediciones de caudal o a burbujas de aire en los tubos de presión.
Referencias
Se proporcionan enlaces a recursos en línea relacionados con el principio de Bernoulli y el tubo de Pitot.
