informe experiencias 9, 10, 11 y 13

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS INFORME DE PRACTICA Nº 4 ALUMNO: Chumbiray Tapia Carlos Enrique CÓDIGO: 20133055 HORARIO: 0609 TEMA: Pérdida en Tuberías Simples, Dispositivo de Orificios, Venturímetros y Desempeño de Bombas en serie y paralelo JEFE DE PRÁCTICA: Claudia Acuña Flores FECHA DE REALIZACIÓN: 07/11/15 CALIFICACIÓN: ITEM PUNTOS PRUEBA DE ENTRADA TRABAJO Y PARTICIPACIÓN INFORME DE LABORATORIO NOTA DE LABORATORIO FIRMA DEL JEFE DE PRÁCTICA:

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Page 1: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

INFORME DE PRACTICA Nº 4

ALUMNO: Chumbiray Tapia Carlos Enrique

CÓDIGO: 20133055 HORARIO: 0609

TEMA: Pérdida en Tuberías Simples, Dispositivo de Orificios,

Venturímetros y Desempeño de Bombas en serie y paralelo

JEFE DE PRÁCTICA: Claudia Acuña Flores

FECHA DE REALIZACIÓN: 07/11/15

CALIFICACIÓN:

ITEM PUNTOS

PRUEBA DE ENTRADA

TRABAJO Y PARTICIPACIÓN

INFORME DE LABORATORIO

NOTA DE LABORATORIO

FIRMA DEL JEFE DE PRÁCTICA:

Page 2: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Pérdidas en Tuberías Simples (Banco de

tuberías)

1. Introducción:

1.1. Objetivos:

Medir las pérdidas que ocurren en tuberías cortas.

Cuantificar la rugosidad de las tuberías usando cuatro coeficientes y

sus respectivas fórmulas empíricas.

1.2. Aplicaciones prácticas en la ingeniería:

La pérdida en tuberías simples es usada para medir las diferencias que habrán

del flujo de un fluido al ingresar y al salir de una tubería. En la ingeniería esta

experiencia se utiliza en las siguientes aplicaciones:

Diseño de tuberías en las que es necesario saber las pérdidas de carga

que se generarán.

2. Metodología y datos:

2.1. Fundamento Teórico:

En diferentes casos en la vida cotidiana se observa que cuando un fluido se

encuentra en una tubería se producen pérdidas de carga, en la cual se tienen

distintas medidas de presión que producen estas pérdidas.

Para la determinación de las pérdidas de carga, se utilizan fórmulas que

manifiestan esta pérdida de carga como una altura al igual que en la Ley de

Bernoulli.

Fig. 2.1.1. Pérdida de carga en tuberías pequeñas

Page 3: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

En esta experiencia del laboratorio se usarán dos tuberías, las cuales tienen 2 y

1 ½ pulgadas de diámetro, por las que pasará el mismo flujo del fluido. La

diferencia entre estas dos tuberías aparte de las dimensiones es su material, la

tubería de 2 pulg. es de PVC, mientras que la tubería de 1 ½ pulg. es de Fierro

Galvanizado; debido a esto tendrán distintas pérdidas ya que tienen distintas

medidas de fricción.

Fórmulas usadas:

- Fórmula de Darcy – Weisbach Se utiliza para tuberías cortas (L/D < 2000) y establece que:

hf = f 𝐿.𝑉2

𝐷.2𝑔

Donde: hf: pérdida de carga (m)

L: longitud de la tubería (m)

D: diámetro de la tubería (m)

V: velocidad media del flujo (m/s)

f: coeficiente de fricción

Flujo laminar(Re<2300)

f = 64

𝑅𝑒

Flujo Turbulento(Re>2300)

- Ecuación de Colebrook-White:

1

√𝑓= −2 log [

𝑘

3.71𝐷+

2.51

𝑅𝑒√𝑓]

- Ecuación de Barr:

1

√𝑓= −2 log [

𝑘

3.71𝐷+

5.1286

𝑅𝑒0.89]

Donde: k: rugosidad absoluta del conducto

Además se define:k

D , donde ε: rugosidad relativa.

- Fórmula de Chezy:

V = C√𝑅𝑆

Page 4: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

C = 18 log (12𝑅

𝑘+ 2

7δ)

δ = 11.6𝜈

√𝑔𝑅𝑆

Donde:

V : Velocidad media del flujo

R : Radio hidráulico, m

m

AR

P

S : Pendiente de la línea de energía, fh

SL

Fórmulas ya conocidas: - Q = A . v

- Re = V.D

˅

Nota: Se utiliza un peso específico y la viscosidad dinámica del agua a 21°C

debido a que esta fue la temperatura ambiente en el laboratorio.

2.2. Procedimiento:

Para empezar la experiencia, se toma en cuenta que es necesario la medición

de distintas presiones para el cálculo de las pérdidas de carga.

Verificar que todas las válvulas se encuentren cerradas.

Abrir la válvula de la válvula principal que generará un flujo en las tuberías

pequeñas.

Tomamos los tiempos entre un volumen determinado para hallar el caudal

usado en cada una de las medidas.

Abrir las llaves de una tubería, tanto la inicial como la final, tratando de

abrirlas al mismo tiempo.

Tomar las medidas de las presiones tanto en el punto inicial como en el

punto final con ayuda del sistema programado.

2.3. Descripción de los datos:

Para esta experiencia, se realizó el ensayo para dos tipos de tubería (PVC y

Fierro Galvanizado), para poder compararlos entre ellos y para poder comparar

los resultados con tablas generales.

Page 5: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Además, se midieron datos en distintos puntos y distintos tiempos para poder

tener unos resultados más precisos y para la determinación de todos los

resultados.

3. Resultados y Discusión de resultados:

3.1. Resultados:

- Datos obtenidos durante la experiencia:

Longitud de la tubería: 3.28m

Ф tubería (mm) ∆ presiones(psi) Volumen medido(L) Tiempo medido (s) Caudal(m3/s)

50.8 0.4 0.1 20.048 0.00496

38.1 2.6 0.1 20.259

50.8 0.5 0.1 17.188 0.00577

38.1 2.7 0.1 17.484

50.8 0.6 0.1 15.926 0.00621

38.1 4.3 0.1 16.257 Tabla 3.1.1. Datos hallados.

- Datos obtenidos mediante cálculos:

Para esto se utilizó el valor de peso específico del agua a 21ºC = 998 kg/m3 y

una viscosidad cinemática ˅ = 0.00000101 m2/s

Tubería Qr (L/s) Vflujo (m/s)

Re

Pérdidas columna de agua (cm)

Darcy-Weisbach

Colebrook-White Barr Chezy C

f k1 (mm) ε1 k2 (mm) ε2 Con k1 Con k2

2” (PVC)

0.00496

2.447 123085.45 0.2814 0.014278 -1.984E-05 -0.000391 -1.618E-

05 -0.0003185 48.6 48.51

1 ½” 4.351 164113.93 1.8291 0.022024 4.584E-05 0.001203 4.386E-

05 0.0011512 49.92 50.01

2” (PVC)

0.00577

2.847 143186.10 0.3517 0.013188 -2.042E-05 -0.000402 -1.657E-

05 -0.0003262 49.55 49.44

1 ½” 5.061 190914.79 1.8994 0.016900 5.851E-06 0.000154 5.680E-

06 0.0001491

51.88 51.89

2” (PVC)

0.00621

3.064 154104.97 0.4221 0.013663 -1.632E-05 -0.000321 -1.339E-

05 -0.0002636

50.2 50.1

1 ½” 5.447 205473.29 3.0250 0.023236 6.284E-05 0.001649 6.062E-

05 0.0015910

50.59 50.68 Tabla 3.1.2. Datos calculados.

3.2. Discusión de resultados:

De acuerdo a los resultados hallados, se observa que existe una diferencia de

presiones en la entrada y salida de la tubería debido al no ideal paso del flujo del

fluido lo cual genera las pérdidas; además, como el Reynolds en cada uno de los

Page 6: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

casos es mayor a 2300, se deduce que se trabajó con un flujo turbulento, por lo

que se utilizaron las fórmulas de Barr y Colebrook-White.

Asimismo, se observa que los valores de f hallados por Darcy-Weisbach guardan

cierta similitud y que los valores k1 y k2 hallados son muy cercanos en cada uno

de los casos al hallarlos por dos distintas fórmulas y que el coeficiente de Chezy

en cada uno de los casos es casi el mismo.

Fuentes de error:

Mal medida en los tiempos que permiten el cálculo del caudal en cada uno

de los casos.

Abrir las válvulas de agua no en el mismo tiempo o dejar cerrada una

válvula mientras las otras se encuentran abiertas.

4. Conclusiones y recomendaciones:

Conclusiones:

La pérdida de carga es proporcional a la longitud de la tubería, mientras

la longitud sea mayor habrá más pérdida de carga.

La rugosidad que se da en el fierro galvanizado es mayor a la rugosidad

que se da en la tubería de material de PVC.

En una red de tuberías no se puede despreciar la pérdida de energía ya

que siempre está presente y varía de acuerdo al fluido y al material del

que este hecho la tubería.

Recomendaciones:

Se debería contar con un indicador de caudal, ya que al hallar el caudal

con el cronómetro se pueden cometer errores.

Abrir las válvulas de las tuberías lo más sincronizado posible con otro

compañero ya que esto puede afectar a la tubería y los resultados

obtenidos.

5. Bibliografía:

Consulta: 16 de noviembre del 2015

http://www.miliarium.com/Prontuario/MedioAmbiente/Aguas/PerdidaCarga.as

Consulta: 17 de noviembre del 2015

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujoentuberias/fricci%C3%B3n/fri

cci%C3%B3n.htm

Guía de laboratorio de mecánica de fluidos. Pérdidas en tuberías

simples(Banco de tuberías) PUCP.

Page 7: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Dispositivo de Orificios

1. Introducción:

1.1. Objetivos:

Calcular el coeficiente de descarga del dispositivo de orificio de la red de

tuberías.

1.2. Aplicaciones en la ingeniería:

Los dispositivos de orificios permiten el cálculo de pérdida de energía en un

cambio de la sección de área transversal, mediante las medidas de las presiones

en cada una de las secciones. En la ingeniería esta experiencia se utiliza en las

siguientes aplicaciones:

Diseño de tuberías donde se tendrá que conocer las pérdidas de carga

que se darán, para situaciones reales.

2. Metodología y datos:

2.1. Fundamento Teórico:

Para la realización de esta experiencia se utilizará un dispositivo de orificios, el

cual consiste en un diafragma con un orificio cuyo borde es llamada arista viva,

debido a esto se produce una diferencia entre las secciones de entrada y salida

de la tubería; este dispositivo permite la medición de presión estática con ayuda

de manómetros diferenciales que van colocados en los orificios.

Fórmulas usadas:

- Ecuación de Bernoulli:

g

VP

g

VP

22

2

22

2

11

-

4

1

02

210

1

)(2..

D

DC

ppgACQ

c

dreal

- Qreal = Cd x Q teórico

Page 8: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

2.2. Procedimiento:

Para esta experiencia, se tendrá una variación en la sección del dispositivo que

generará variación en las velocidades; asimismo, también se medirán las

presiones en cada una de las secciones.

Verificar que todas las válvulas se encuentren cerradas.

Abrir la válvula de la válvula principal que generará un flujo en las tuberías

pequeñas.

Tomamos los tiempos entre un volumen determinado para hallar el caudal

usado en cada una de las medidas.

Abrir las llaves de una tubería, tanto la inicial como la final, tratando de

abrirlas al mismo tiempo.

Tomar las medidas de las presiones tanto en el punto inicial como en el

punto final con ayuda del sistema programado.

2.3. Descripción de los datos:

Para esta experiencia, se realizó las mediciones de las presiones en cada uno

de los manómetros en tres oportunidades, cada una de las cuales se realizó con

un caudal diferente; asimismo, se registraron las presiones en los manómetros

mediante un programa computarizado para tener un mayor alcance de la

variación de presiones.

3. Resultados y Discusión de resultados:

3.1. Resultados:

- Datos obtenidos durante la experiencia:

Según la guía del laboratorio, se trabajará con un D0 = 27mm, por lo que se

tendrá un A0 = 5.726 x 10-4 m2; y el D1 = 50.8mm.

Además, se tienen los datos ya hallados en la experiencia 9 de cada uno de los

caudales usados.

- Datos obtenidos mediante cálculos:

Para esto se utilizó el valor de peso específico del agua a 21ºC = 998 kg/m3

Pérdidas (psi) Φ tubería (mm) Φ orificio (mm) Qreal (m3/s) Cd

12.7 50.8 27 0.00496 0.627

18.3 50.8 27 0.00577 0.608

20 50.8 27 0.00621 0.626

Tabla 3.1.2. Datos calculados.

Page 9: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

3.2. Discusión de resultados:

Como se observa en las tablas de resultados, los valores de caudal que se

usaron guardan relación directa con la pérdida de carga, ya que a mayor caudal

existirá una mayor pérdida. Además, se observa que se hallaron valores de Cd

muy cercanos, esto se debe a que el Cd es una propiedad propia de la tubería

por lo que no lo afectará un cambio de caudal.

Posibles fuentes de error:

Mal medida en los tiempos que permiten el cálculo del caudal en cada uno

de los casos.

Pérdidas a causa de la rugosidad en las tuberías, las cuales se estudiaron

en la experiencia 9.

4. Conclusiones y recomendaciones:

Conclusiones:

Cuando se realiza un cambio en la sección transversal de la tubería se produce un cambio en la velocidad; además de producir una pérdida de carga.

El coeficiente de descarga (Cd) de la tubería es independiente del caudal

que tenga el flujo del fluido.

Las pérdidas de carga en una tubería varían directamente al caudal y por

ende a la velocidad que mantenga el flujo del fluido.

Recomendaciones:

Se debería contar con un indicador de caudal, ya que al hallar el caudal

con el cronómetro se pueden cometer errores.

Sería de gran ayuda contar con un manómetro de mayor precisión ya que

los valores de presión tomados se tomaron cuando tenía ciertas

variaciones.

5. Bibliografía:

Guía de laboratorio de mecánica de fluidos. Dispositivo de Orificios

PUCP.

Consulta: 18 de noviembre del 2015

http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Medidores.htm

MATAIX, Claudio

1982 Hidrostática. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. México D.F.:

Alfaomega Grupo Editor.

Page 10: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Venturímetros

1. Introducción:

1.1. Objetivos:

Calcular el coeficiente de descarga del venturímetro de la red de tuberías.

1.2. Aplicaciones en la ingeniería:

Los Venturímetros son usados en las tuberías para el cálculo de pérdidas de

carga, ya que permite la medición de presiones. Además, son usados en los

siguientes trabajos para la ingeniería:

Cálculos de caudales de fluidos.

Reducir las pérdidas de carga tomando en cuenta las secciones

convenientes del canal en estudio.

2. Metodología y datos:

2.1. Fundamento Teórico:

En esta experiencia, al igual que en la experiencia con el dispositivo de orificios,

se tendrá en cuenta la variación de la sección transversal del dispositivo en uso

ya que esto generará una variación en la presión. Un venturímetro consta de una

parte cilíndrica que tiene el mismo diámetro que la tubería, También contiene

una parte convergente unida a una garganta cilíndrica que a su vez se conecta

con un parte divergente. Dentro de esta garganta se tendrán orificios que

permitirán la medición de las presiones.

Fig.2.1.1. Representación de un venturímetro

Page 11: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Fórmulas usadas:

- Se utiliza la ecuación de Bernoulli para la conservación de la energía:

g

VP

g

VP

22

2

22

2

11

-

4

1

2

212

1

)(2

D

D

ppgV

-

4

1

2

212

1

)(2.

D

D

ppgAQteórico

- Qreal =Qteórico x Cd

Donde: Cd es el coeficiente de descarga y se determina experimentalmente.

2.2. Procedimiento:

Para esta experiencia, también se tendrá una variación en el área al igual que

en la experiencia 10; asimismo, también se medirán las presiones en cada una

de las secciones.

Verificar que todas las válvulas se encuentren cerradas.

Abrir la válvula de la válvula principal que generará un flujo en las tuberías

pequeñas.

Tomamos los tiempos entre un volumen determinado para hallar el caudal

usado en cada una de las medidas.

Abrir las llaves de una tubería, tanto la inicial como la final, tratando de

abrirlas al mismo tiempo.

Tomar las medidas de las presiones tanto en el punto inicial como en el

punto final con ayuda del sistema programado.

2.3. Descripción de los datos:

Para esta experiencia, se trabajó con tres distintos caudales como en las

anteriores experiencias tomando dos rangos de tiempo para cada caudal;

asimismo, se tomaron dos medidas de presiones como en la experiencia 10 ya

que la presión varía en cada una de las secciones y serán las que causen la

pérdida de carga.

Page 12: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

3. Resultados y Discusión de resultados:

3.1. Resultados:

- Datos obtenidos durante la experiencia:

Según la guía del laboratorio, se trabajará con un D1 = 54mm, por lo que se

tendrá un A1 = 22.898 x 10-4 m2; y un D2 = 35mm, por lo que se tendrá un

A2 =9.621 x 10-4 m2. Entonces se tiene A2/A1 = 0.42.

Además, se tienen los datos ya hallados en la experiencia 9 de cada uno de los

caudales usados.

PE (psi) PS (psi)

9.1 7.7

13.7 12.1

15.4 13.6

Tabla 3.1.1. Datos obtenidos durante la experiencia

- Datos obtenidos mediante cálculos a partir de las fórmulas dadas anteriormente:

Pérdidas (psi) Pérdidas (kg/m3) Φ tuberías (m) Φ orificio (m) Qreal (m3/s) Cd

1.4 983.96 0.054 0.035 0.00496 1.064

1.6 1124.83 0.054 0.035 0.00577 1.157

1.8 1265.1 0.054 0.035 0.00621 1.174

Tabla 3.1.2. Resultados obtenidos mediante cálculos

Tabla dada por la guía:

Según la gráfica y nuestra relación de áreas de 0.42, se debería tener un Cd de

1.05 aproximadamente.

Page 13: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

3.2. Discusión de resultados:

De los datos obtenidos, se observa que la pérdidas varían directamente con el

caudal que se tuvo en cada caso, lo que era de esperarse ya que a un mayor

caudal la velocidad del flujo aumentará. Asimismo, mediante la gráfica dada por

la guía se observa que se tendría que tener un valor de Cd de 1.05, para nuestra

experiencia se obtuvo un valor de Cd promedio de 1.13; lo cual genera un error

del 7.62%; esto se puede dar debido a distintas fuentes de error.

Posibles fuentes de error:

Pérdida de carga debido a la rugosidad tanto en las tuberías como en el

venturímetro.

Mal medida de los tiempos con el cronómetro, lo cual variará el valor del

caudal.

4. Conclusiones y recomendaciones:

Conclusiones:

La variación en las secciones transversales en el venturímetro generará una variación de las presiones.

Las pérdidas al usar el venturímetro son mucho menores a las pérdidas

al usar un dispositivo de orificios pero mayores al de las tuberías.

El Cd hallado guarda similitud con el Cd dado por la guía; sin embargo,

se diferencian debido a los factores de error como no tomar en cuenta la

rugosidad.

Recomendaciones:

Se debería contar con un medidor de caudal para evitar errores al

momento de hallarlo.

Se debería tomar en cuenta las pérdidas por rugosidad en las tuberías y

en el venturímetro

Sería de gran ayuda contar con un manómetro de mayor precisión ya que

los valores de presión tomados se tomaron cuando tenía ciertas

variaciones.

5. Bibliografía:

Guía de laboratorio de mecánica de fluidos. Venturímetros

PUCP.

Consulta: 17 de noviembre del 2015

http://es.scribd.com/doc/86598730/Aplicaciones-Del-Efecto-Venturi#scribd

Page 14: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Desempeño de Bombas en serie y paralelo

1. Introducción:

1.1. Objetivos:

Determinar la curva característica de cada bomba trabajando

individualmente.

Analizar el desempeño del conjunto de bombas cuando están conectadas

en serie y paralelo.

1.2. Aplicaciones en la ingeniería:

Las bombas hidráulicas son usadas tanto individualmente como en serie o

paralelo como en el caso de la experiencia, es usado para el transporte de un

fluido a grande o cortas distancias dependiendo de la capacidad de la bomba.

Son usadas en la ingeniería en los siguientes trabajos:

Sirve como aparato para abastecer a un grupo de personas de servicio de

agua, esto se realiza mediante un sistema de bombas.

Diseño de un sistema de bombas necesarias para un número de personas

determinada en una población.

2. Metodología y datos:

2.1. Fundamento Teórico:

Para el estudio de bombas de forma individual, se tiene en cuenta el coeficiente

de descarga propio de cada bomba, el cual es la relación entre el caudal teórico

y el caudal real. Asimismo, se debe de tomar en cuenta la curva característica

propia de cada bomba , la cual muestra la energía total desarrollada por la bomba

en función del caudal a ser entregado dada una velocidad de giro constante .

- Qteórico = 8/15 x tan(θ/2) x √2𝑔 x (Hcresta)5/2

- Qreal = Cd x 8/15 x tan(θ/2) x √2𝑔 x (Hcresta)5/2

Por otro lado, sabiendo las propiedades y características de cada una de las

bombas se puede realizar el estudio del desempeño de bombas en serie y

paralelo. En primer lugar, en un sistema de bombas en serie, una de las bombas

se encarga de alimentar a la otra; además, cada una de las bombas aporta para

tener un caudal fijo.

Page 15: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Fig.2.1.1. Aporte de cada bomba en un circuito en serie

Por otro lado, en un sistema de bombas en paralelo, cada una de las bombas

aportará con la misma presión pero el caudal de cada una de las bombas es

variable.

Fig.2.1.2. Aporte de cada bomba en un circuito en serie

- hB = Z2 – Z1 + x

2.2. Procedimiento:

Primero, se trabajaron las bombas individualmente, para esto se realizaron los

siguientes pasos para las bombas:

Abrir la llave de la abertura de la bomba.

Page 16: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Para la bomba A GCP158, se midió la altura de la cresta y la altura de

agua en la parte baja del recipiente para presiones de 5, 10,15, 20,25 y

30 psi.

Para la bomba B CPM 130 se midió la altura de la cresta y la altura de

agua en la parte baja del recipiente para presiones de 5, 10,15, 20,25 psi.

Para el sistema de bombas en paralelo se midieron las alturas de cresta y la

altura de agua en la parte baja del recipiente para presiones iguales de cada

bomba de 5,10,15, 20 y 25 psi.. Seguidamente, para el sistema de bombas en

serie se midieron las alturas de cresta y la altura de agua en la parte baja del

recipiente para presiones de aumento constante en la bomba B de 3 psi en cada

oportunidad; teniendo presiones de parte de la bomba B de 3, 6, 9, 12, 15, 18

psi, con lo cual las presiones de la bomba A variarán.

2.3. Descripción de los datos:

Para esta experiencia, primero se realizaron la toma de datos de forma individual

en cada bomba, tomando valores de altura en varias oportunidades variando la

presión a fin de poder calcular el Cd y la curva característica de cada bomba.

Después, para el sistema de bombas tanto en serie como en paralelo, se

midieron alturas de agua en 6 y 4 oportunidades respectivamente para poder

calcular el Cd del sistema de manera más precisa.

3. Resultados y Discusión de resultados:

3.1. Resultados:

Bomba A GCP 158:

N° PB (psi) Z1 (m) H cresta(m) Z2 (m) hB (m) Qteórico (L/min)

1 5 0.254 0.124 0.278 0.530 184.25

2 10 0.258 0.121 0.275 0.523 173.3

3 15 0.260 0.118 0.272 0.518 162.76

4 20 0.264 0.110 0.264 0.506 136.56

5 25 0.272 0.099 0.253 0.487 104.94

6 30 0.284 0.082 0.236 0.458 65.52

Page 17: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

0.45

0.46

0.47

0.48

0.49

0.5

0.51

0.52

0.53

0.54

0 50 100 150 200

hb (m) vs Qteórico (L/min)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20 25 30 35

Pb (psi) vs Qteórico (L/min)

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0 50 100 150 200

Q (L/min) vs H cresta (m)

Page 18: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

N° PB (psi) Qteórico

(L/min) Qreal (L/min) Hcresta (m)

1 5 184.25 110.55 0.124

2 10 173.3 103.98 0.121

3 15 162.76 97.66 0.118

4 20 136.56 81.93 0.110

5 25 104.94 62.96 0.099

6 30 65.52 39.31 0.082

Bomba B CPM 130:

N° PB (psi) Z1 (m) H cresta(m) Z2 (m) hB (m) Qteórico (L/min)

1 5 0.263 0.113 0.267 0.510 146.06

2 10 0.265 0.106 0.260 0.501 124.48

3 15 0.270 0.100 0.254 0.490 107.61

4 20 0.279 0.090 0.244 0.471 82.69

5 25 0.295 0.073 0.227 0.438 48.99

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0.43 0.44 0.45 0.46 0.47 0.48 0.49 0.5 0.51 0.52

hb (m) vs Q teórico (L/min)

Page 19: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

N° PB (psi) Qteórico

(L/min) Qreal (L/min) Hcresta (m)

1 5 146.06 87.63 0.113

2 10 124.48 74.69 0.106

3 15 107.61 64.57 0.100

4 20 82.69 49.61 0.090

5 25 48.99 29.4 0.073

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 5 10 15 20 25 30

Pb (psi) vs Q (L/min)

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Q (L/min) vs Hcresta (m)

Page 20: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Para el sistema de bombas en serie:

N° PA (psi) PB (psi) Z1 (m) Z2 (m) hB (m) Qteórico (L/min)

1 25 3 0.260 0.271 0.517 159.34

2 22.5 6 0.263 0.264 0.507 136.56

3 19 9 0.265 0.260 0.501 124.48

4 15 12 0.267 0.256 0.495 113.07

5 12 15 0.271 0.251 0.486 99.72

6 9 18 0.275 0.245 0.476 85.01

N° Pa (psi) Pb (psi) Qteórico (L/min) Q real (L/min) H cresta(m)

1 25 3 159.34 95.6 0.117

2 22.5 6 136.56 81.94 0.110

3 19 9 124.48 74.69 0.106

4 15 12 113.07 67.84 0.102

5 12 15 99.72 59.83 0.097

6 9 18 85.01 51 0.091

Para el sistema de bombas en paralelo:

N° PA (psi) PB (psi) Z1 (m) Z2 (m) hB (m) Qteórico (L/min)

1 5 5 0.226 0.312 0.592 337.67

2 10 10 0.228 0.306 0.584 306.52

3 15 15 0.234 0.300 0.572 277.16

4 20 20 0.242 0.286 0.550 215.42

5 25 25 0.257 0.267 0.516 146.06

N° P (psi) Qteórico (L/min) Q real (L/min) H cresta(m)

1 5 337.67 202.6 0.158

2 10 306.52 183.91 0.152

3 15 277.16 166.3 0.146

4 20 215.42 129.25 0.132

5 25 146.06 87.64 0.113

3.2. Discusión de resultados:

Como se observa en las tablas de resultados, A medida que aumenta la presión

el caudal disminuye en cada una de las ocasiones, esto se debe a que la altura

de cresta disminuye a mayor presión.

Page 21: Informe Experiencias 9, 10, 11 y 13

Posibles fuentes de error:

Mal medida de la altura de cresta y la altura de agua en la parte baja

debido a que no se contaba con algún accesorio para esto.

Malas medidas en la presión, ya que esto se realizaba manualmente no

será exacto.

4. Conclusiones y recomendaciones:

Conclusiones:

La altura de cresta disminuye a medida que las bombas le den mayor presión.

El caudal del flujo del fluido disminuye a medida que la bomba le ejerce

mayor presión, ya que la altura de cresta también disminuirá.

En un sistema de bombas en serie, las presiones de las bombas se

encuentran relacionadas, ya que al variar una de ellas la otra variará

automáticamente.

Recomendaciones:

Se debería contar con un indicador más preciso de presiones.

Sería de gran ayuda contar con una regla milimetrada o algún accesorio

para medir la altura del agua en la parte baja del reservorio.

5. Bibliografía:

Guía de laboratorio de mecánica de fluidos. Desempeño de bombas en

serie y paralelo PUCP.

Consulta: 19 de noviembre del 2015

http://es.scribd.com/doc/39167018/01-Bombas-hidraulicas-y-

aplicaciones#scribd

MATAIX, Claudio

1982 Hidrostática. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. México D.F.:

Alfaomega Grupo Editor.

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