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Esta práctica de laboratorio explora el principio de bernoulli a través de un sistema hidráulico con un tubo venturi. Se analiza la relación entre la velocidad del fluido, la presión y la altura, utilizando manómetros para medir la presión en diferentes puntos del sistema. Se calcula el caudal del fluido y se observa la caída de presión en el tubo venturi, demostrando la aplicación práctica del principio de bernoulli.
Tipo: Apuntes
1 / 12
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Practica 1.5 Potemcia de la bomba
Laboratorio Integral 1
Aguilar Vazquez Yamileth-
Martínez Barradas Ingrid-
Baizabal Ceballos Carlos Antonio-
Sánchez Pool Héctor Emmanuel-
Dr. Manuel Alberto Susunaga Miranda
1 2
La ecuación de Bernoulli funciona como un principio fundamental en la
física de fluidos, permitiendo analizar y comprender el comportamiento
de los fluidos en movimiento. Algunas de las principales funciones y
aplicaciones de la ecuación de Bernoulli incluyen:
Análisis del Flujo de Fluidos: La ecuación de Bernoulli se utiliza
para analizar el flujo de fluidos en diferentes situaciones, como
tuberías, conductos, alas de avión, ventiladores, entre otros.
Permite calcular la presión, la velocidad y la altura de un fluido en
movimiento.
Diseño de Sistemas Hidráulicos: En ingeniería, la ecuación de
Bernoulli es fundamental para el diseño y la optimización de
sistemas hidráulicos, como redes de distribución de agua,
sistemas de riego, sistemas de refrigeración, entre otros. Ayuda a
garantizar un flujo eficiente y seguro de los fluidos.
Medición del Caudal: Se utiliza la ecuación de Bernoulli en
dispositivos como venturímetros y tubos de Pitot para medir el
caudal de un fluido en movimiento. Estos dispositivos aprovechan
las variaciones de presión y velocidad para determinar el flujo
volumétrico.
La ecuación de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido
moviéndose a lo largo de una línea de corriente, esta describe el
comportamiento de la energía de un fluido que resulta de la suma de:
energía Cinética (energía debida a la velocidad que posea el fluido);
energía Potencial (energía debido a la altitud que un fluido posea) y
energía de Presión (energía que un fluido contiene debido a la presión
que posee).
La ecuación de Bernoulli junto con la ecuación de la continuidad para
flujo en estado estacionario es:
Donde
1
2
1
2
2
2
2
y Z 1
= Altura de Salida y de Entrada (m)
2
y P 1
= Presión a la salida y a la entrada del
Sistema (Pa) g=gravedad (9.81 m/s
2
V 2 y V 1 = Velocidad de salida y de entrada del
sistema (m/s) ρ = Densidad del fluido (kg/m
3
1
2
2
El tubo Venturi es un conducto con un estrechamiento corto entre dos
tramos de forma cónica. Disponiendo de dos medidores de presión, uno
en la sección ancha y otro en la estrecha, se obtendrá la disminución
exacta de dicha presión y se podrán calcular el caudal y la velocidad del
fluido. Si los dos puntos tienen la misma altura hidrostática la ecuación
de Bernoulli se modifica
2
1
2
2
Despejando la diferencia de velocidades
2
2
2
1
1 2
2
2
1
2
1
1
2
1
2
1
2
2
1 2
1
Fluido T (°C) ρ
(kg⁄m
3
)
μ (kg⁄ms) P1 (Psi) P2 (Psi)
Agua 26 996.
8
0.000852 14 4
Datos:
Caída de presión:
𝑃 1
= 19 𝑝𝑠𝑖 = 131000.389 𝑃𝑎
𝑃 2
= 13 𝑝𝑠𝑖 = 89631.8 𝑃𝑎
∆𝑃 = 131000.389 𝑃𝑎 − 89631.8 𝑃𝑎 = 41368. 6 𝑷𝒂
Caudal:
𝑇 = 26°𝐶
𝑘𝑔
𝜌 = 996.
𝑚
3
𝐷 1
= 2 𝑖𝑛 =
0.0508 𝑚 1
𝐷 2
=
2
𝑖𝑛 = 0.0127 𝑚
𝐴
1
=
𝜋𝐷
1
2
4
𝜋(0.
𝑚)
2
=
4
= 0.002026 𝑚
2
𝐴
2
=
𝜋𝐷
1
2
4
𝜋
(
𝑚
)
=
4
= 0.000126 𝑚
2
𝒁
𝟏
=
𝒁
𝟐
𝑃
1
= 𝑔𝑍
𝑔𝑍
1
1
2
1
𝑉
2
2
𝑃
1
𝐀
𝐀
𝑉
2
=
2
𝑃
2
𝜌
𝑄
2
𝑄
2
(
𝐴
1
)
2
𝑃
1
𝜌
(
𝐴
2
)
=
2
𝑃
2
𝜌
𝑄
2
𝐴
1
2
2
𝑃
1
=
𝜌
𝑄
2
𝐴
2
2
2
𝑃
2
𝜌
𝑄
2
𝑄
2
2 (𝑃
1
− 𝑃
2
)
𝐴
2
2
−
𝐴
2
=
𝜌
𝐴
1
2
− 𝐴
2
2
2 (𝑃
1
− 𝑃
2
)
𝑄
2
(
𝐴
1
2
𝐴
2
2
) =
𝜌
2
( 𝑃
1
− 𝑃
2
)
𝐴
1
2
𝐴
2
2
𝑄 = √
(
𝜌
𝐴
1
2
2
)
− 𝐴
2
𝑄 =
√
2 ( 131000 𝑃𝑎 − 89631
𝑃𝑎
)
𝑘𝑔
𝑚
3
( 0.002026 𝑚
2
)2(
𝑚
2
)
(
(0.002026 𝑚
2
)2 − (0.
𝑚
2
)
)
𝑄 = 0.
𝒎
𝟑
𝒔
Parámetro Valor
Caída de Presión
Caudal
𝟑
Como conclusión, en la presente práctica pudimos aplicar la ecuación de
Bernoulli en un flujo de tubo Venturi, además que pudimos observar que
se dio una gran pérdida de presión en el tubo a pesar de que las
entradas y salidas estaban a la misma altura, además de que pudimos
calcular el caudal con los valores arrojados de la práctica y la ecuación
de Bernoulli pudimos observar que da un caudal pequeño.
