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PRCTICA 3. MEDICIN DE CAUDALES

DESCRIPCIN DEL EQUIPO.

El banco FME-18 ilustrado en la Figura 3.1 consiste en un tubo de Ventur, un

Rotmetro ( medidor de rea variable) y una placa de orificio instalados en una

configuracin en serie para permitir una comparacin directa.

Figura 3.1. Imagen del Banco de Ensayo de Medicin de Caudales.

Hay varias tomas de presin conectadas a un panel de ocho tubos, el cual se conectar

al banco hidrulico con una entrada de agua presurizada.

El equipo consta de distintos elementos, ver Figura 3.2, que se emplean en

combinacin con el canal del Banco Hidrulico FME-00:

Una boquilla especial que se acopla a la boquilla de salida de agua del Banco Hidrulico

(8)

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Figura 3.2. Esquema del banco de ensayo.

Medidor Venturi (7)

Medidor de rea variable (5)

Medidor de orificio (3)

Vlvula de control de flujo, VCC (2)

Manmetro de 8 tubos (6)

ESPECIFICACIONES DEL BANCO.

Escala del manmetro: 0 a 480mm de columna de H2O.

N de tubos manomtricos: 8

Rotmetro: 250 a 2500 l/h

Dimensiones del tubo Venturi:

Dimetro de la tubera aguas arriba = 32 mm (A1 = 8,04x10-4m2)

Dimetro del orificio = 20 mm (A2 = 3,14 x 10-4 m2)

Graduacin aguas arriba = 14

Graduacin aguas abajo = 21

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Dimensiones de la placa de orificio:

Dimetro de la tubera aguas arriba = 35 mm (A1= 9,62x10-4 m2)

Dimetro del orificio = 19 mm (A2= 2,83x10-4m2)

OBJETIVO GENERAL.

Determinar el valor del caudal volumtrico que circula por una tubera utilizando distintos

instrumentos y/o procedimientos.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Comparar el valor de los caudales volumtricos para el Rotmetro y el recipiente

volumtrico.

Comparar el valor de los caudales volumtricos para el Rotmetro y el Venturi.

Determinar el error en las medidas de flujo.

Determinar el factor Cdde la placa orificio de manera grfica.

Comparar Cd experimental de la placa orificio con el suministrado por el fabricante.

Construir la curva de calibracin P vs Q parala placa orificio.

PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES.

Procedimiento Experimental 1. Llenado de tubos manomtricos.

1. Cierre la vlvula de control de flujo del Banco Hidrulico FME-00 (VC) y abra

completamente la vlvula de control de flujo del equipo (VCC).

2. Conecte la bomba y abra lentamente la vlvula VC hasta alcanzar un caudal de 2400 l/h.

Espere unos minutos hasta que los tubos manomtricos estn completamente llenos y que no

queden burbujas de aire en su interior.

3. Cierre VC y a continuacin VCC. Est completamente seguro que el equipo quede estanco,

es decir, que no salga ni entre agua.

4. Abra la vlvula de purga.

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5. Abra con cuidado la vlvula VCC e inyecte aire a los tubos manomtricos. Se puede

observar como los tubos manomtricos se llenan de aire a la misma altura.

6. Una vez que el nivel ha alcanzado 240 mmcierre VCC y cierre la vlvula de purga.

7. Todos los tubos deben de haber alcanzado el mismo nivel.

Procedimiento Experimental 2. Toma de datos en el banco.

1. Mida la temperatura del agua.

2. Abrir completamente la vlvula VCC, poner en marcha la bomba y abrir la vlvula VC

hasta alcanzar un caudal aproximado de 1300 l/h (medidos en el rotametro).

Espere que el agua circule por el interior del aparato para eliminar todas las burbujas o

bolsas de aire.

3.

Tomar Nota de los valores medidos en la Tabla 3.1.

4. Abrir la vlvula VC hasta que el flujo disminuya en 200 l/h. Esperar que el sistema se

estabilice. Repetir Paso 3 hasta tomar nota de las lecturas correspondientes a 700 l/h,

aproximadamente.

Tabla 3.1. Ejemplo de tabla para los datos experimentales.

Lectura del manometro

(mmH2O)

Rotametro

(l/h)

(l)

t

(s)

Q

(l/s)

1 2 3 4 5 6 7 8

Para cada posicin de la vlvula VC, anotar los valores obtenidos en la Tabla 3.1,

sabiendo que:

Las lecturas correspondientes a los tubos manomtricos 1 y 2

corresponden al Venturi.

Las lecturas de los tubos 1 y 3 indican las prdidas de carga en el Venturi.

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Los tubos manomtricos 4 y 5 indican la prdida de c a r ga en el medidor de rea

variable.

Los tubos manomtricos 6 y 7 corresponden a la lectura de la placa de orificio.

Los tubos manomtricos 6 y 8 indican la prdida de carga en la placa de orificio.

Ejercicio Prctico 1. Comparacin de las medidas de caudal entre el Rotmetro y el

Recipiente Volumtrico.

Construya la curva, segn los ejes ilustrados en la Figura 3.3, entre las medidas de caudal

obtenidas utilizando el recipiente volumtrico y el rotmetro.

.Figura 3.3. Ejes para la comparacin de las medidas de caudal.

Ejercicio Prctico 2. Comparacin de las medidas de caudal entre el Rotmetro y el Venturi.

Construya la curva, segn los ejes ilustrados en la Figura 3.4, entre las medidas de caudal

obtenidas utilizando el rotmetro y el Venturi. Considere para el Venturi un valor de Cd=0,98.

Figura 3.4. Ejes para la comparacin entre las medidas de caudal.

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Ejercicio Prctico 3. Coeficiente de flujo Cdde la placa orificio.

Utilizando los valores experimentales y constantes del banco de ensayo, obtenga el

comportamiento de Cden funcin del caudal volumtrico (Cdvs Qrot) que pasa a travs de la placa

(medido con el rotmetro), ver Figura 3.5. El valor de Cd=0,63 es suministrado por el fabricante.

Figura 3.5. Ejes para ejercicio prctico 3.

donde:

= 2 (1 4)

En los ejes representados en la Figura 3.6 se debe representar el comportamiento de Cdplaca

vs Q.

Figura 3.6. Plano para representar Cdplacavs Qrot.

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Ejercicio Prctico 4. Curva de calibracin de la placa orificio.

Representar en el plano ilustrado en la Figura 3.7, el comportamiento del caudal

volumtrico (Q) en funcin de la cada de presin (P) mxima en la placa orificio.

Figura 3.7. Plano para presentar la curva de calibracin de la Placa Orificio.

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