Mecánica de Fluido y Transferencia de Calor

Trabajo de laboratorio

Alumnos: Leandro Gómez

Fernando Jara

Profesor: Roberto Santander

Desarrollar

1. Establecer una relación teórico experimental con respecto al tiempo de descarga del

líquido en un depósito.

Tablas

Diámetro

Estanque [m] Altura Total

Estanque [m]

Diámetro Ducto

Descarga [m]

Área de Ducto de Descarga

[m²]

Densidad Agua [kg/m³]

Aceleración de Gravedad [m/seg²]

Estanque 1 0,5100 0,6300 0,008138 0,0000520146 1.000,0000 9,8100

Experimento 1 Teoría 1

h1 Estanque 1 [m]

Tiempo [seg] Experimental

Diferencial experimental de h1 en t [m]

Tiempo [seg] Teórico

Diferencial Teórico de h1

en t [m]

0,570000 0,00 0,000000 0,00 0,000000

0,560000 10,00 0,010000 11,80 0,010000

0,555000 20,00 0,005000 17,73 0,005000

0,546000 30,00 0,009000 28,49 0,009000

0,539000 40,00 0,007000 36,92 0,007000

0,531000 50,00 0,008000 46,61 0,008000

0,523000 60,00 0,008000 56,38 0,008000

0,516000 70,00 0,007000 65,00 0,007000

0,508000 80,00 0,008000 74,91 0,008000

0,500000 90,00 0,008000 84,90 0,008000

0,493000 100,00 0,007000 93,71 0,007000

0,485000 110,00 0,008000 103,85 0,008000

0,477000 120,00 0,008000 114,08 0,008000

0,472000 130,00 0,005000 120,52 0,005000

0,461000 140,00 0,011000 134,80 0,011000

0,454000 150,00 0,007000 143,97 0,007000

0,447000 160,00 0,007000 153,22 0,007000

0,442000 170,00 0,005000 159,87 0,005000

0,434000 180,00 0,008000 170,59 0,008000

0,426000 190,00 0,008000 181,40 0,008000

0,420000 200,00 0,006000 189,58 0,006000

0,413000 210,00 0,007000 199,20 0,007000

0,406000 220,00 0,007000 208,90 0,007000

0,398000 230,00 0,008000 220,09 0,008000

0,391000 240,00 0,007000 229,97 0,007000

0,387000 250,00 0,004000 235,66 0,004000

0,378000 260,00 0,009000 248,56 0,009000

0,371000 270,00 0,007000 258,70 0,007000

0,365000 280,00 0,006000 267,47 0,006000

0,355000 290,00 0,010000 282,25 0,010000

0,346000 300,00 0,009000 295,73 0,009000

0,337000 310,00 0,009000 309,38 0,009000

0,331000 320,00 0,006000 318,59 0,006000

0,324000 330,00 0,007000 329,43 0,007000

0,319000 340,00 0,005000 337,25 0,005000

0,312000 350,00 0,007000 348,30 0,007000

0,306000 360,00 0,006000 357,87 0,006000

0,301000 370,00 0,005000 365,92 0,005000

0,293000 380,00 0,008000 378,94 0,008000

0,286000 390,00 0,007000 390,47 0,007000

0,280000 400,00 0,006000 400,47 0,006000

0,275000 410,00 0,005000 408,89 0,005000

0,269000 420,00 0,006000 419,09 0,006000

0,261000 430,00 0,008000 432,87 0,008000

0,256000 440,00 0,005000 441,59 0,005000

0,250000 450,00 0,006000 452,17 0,006000

0,245000 460,00 0,005000 461,08 0,005000

Conclusiones

Ítem Teoría

Tiempo Total de Vaciado Estanque [seg] (de 0,57 [m] a 0 [m])

1.339

Flujo Másico Promedio [Kg/seg] (cada 0,05 metros)

0,051518

Velocidad de Salida Promedio [m/seg] (cada 0,05 metros)

0,9905

Gráfico

2. Establecer una relación teórico experimental con respecto al tiempo de descarga del

líquido en dos depósitos conectados entre sí directamente.

Tablas

Diámetro

Estanque [m] Altura Total

Estanque [m]

Diámetro Ducto

Descarga [m]

Área de Estanque [m²]

Área de Ducto de Descarga

[m²]

Densidad Agua [kg/m³]

Aceleración de Gravedad [m/seg²]

Estanque 1 0,5100 0,6300 0,0117300 0,2042821 0,0001081 1.000,00 9,81

Estanque 2 0,5900 0,6300 0,0045150 0,2733971 0,0000160

Experimento 2

Altura h1 Experimental

Estanque 1 [m]

Tiempo [seg] Experimental

Estanque 1

Diferencial Experimental

de h1 en t [m] Estanque

1

Diferencial Acumulado

Experimental de h1 en t

[m] Estanque 1

Altura h2 Experimental

Estanque 2 [m]

Tiempo [seg] Experimental

Estanque 2

Diferencial Experimental

de h2 en t [m] Estanque

2

Diferencial Acumulado

Experimental de h2 en t

[m] Estanque 2

0,580000 0,00 0,000000 0,000000 0,285000 0,00 0,000000 0,000000

0,562000 10,00 0,018000 0,018000 0,280000 10,00 0,005000 0,005000

0,545000 20,00 0,017000 0,035000 0,275000 20,00 0,005000 0,010000

0,527000 30,00 0,018000 0,053000 0,272000 30,00 0,003000 0,013000

0,513000 40,00 0,014000 0,067000 0,266000 40,00 0,006000 0,019000

0,497000 50,00 0,016000 0,083000 0,254000 50,00 0,012000 0,031000

0,481000 60,00 0,016000 0,099000 0,245000 60,00 0,009000 0,040000

0,467000 70,00 0,014000 0,113000 0,238000 70,00 0,007000 0,047000

0,450000 80,00 0,017000 0,130000 0,230000 80,00 0,008000 0,055000

0,432000 90,00 0,018000 0,148000 0,222000 90,00 0,008000 0,063000

0,418000 100,00 0,014000 0,162000 0,216000 100,00 0,006000 0,069000

0,401000 110,00 0,017000 0,179000 0,207000 110,00 0,009000 0,078000

0,388000 120,00 0,013000 0,192000 0,194000 120,00 0,013000 0,091000

0,374000 130,00 0,014000 0,206000 0,188000 130,00 0,006000 0,097000

0,359000 140,00 0,015000 0,221000 0,176000 140,00 0,012000 0,109000

0,345000 150,00 0,014000 0,235000 0,168000 150,00 0,008000 0,117000

0,331000 160,00 0,014000 0,249000 0,160000 160,00 0,008000 0,125000

0,316000 170,00 0,015000 0,264000 0,151000 170,00 0,009000 0,134000

0,304000 180,00 0,012000 0,276000 0,143000 180,00 0,008000 0,142000

0,291000 190,00 0,013000 0,289000 0,137000 190,00 0,006000 0,148000

0,278000 200,00 0,013000 0,302000 0,128000 200,00 0,009000 0,157000

0,264000 210,00 0,014000 0,316000 0,115000 210,00 0,013000 0,170000

0,242000 220,00 0,022000 0,338000 0,097000 220,00 0,018000 0,188000

0,225000 230,00 0,017000 0,355000 0,088000 230,00 0,009000 0,197000

0,215000 240,00 0,010000 0,365000 0,079000 240,00 0,009000 0,206000

0,199000 250,00 0,016000 0,381000 0,070000 250,00 0,009000 0,215000

0,190000 260,00 0,009000 0,390000 0,062000 260,00 0,008000 0,223000

0,178000 270,00 0,012000 0,402000 0,053000 270,00 0,009000 0,232000

0,166000 280,00 0,012000 0,414000 0,043000 280,00 0,010000 0,242000

0,150000 290,00 0,016000 0,430000

0,138000 300,00 0,012000 0,442000

0,122000 310,00 0,016000 0,458000

0,111000 320,00 0,011000 0,469000

0,095000 330,00 0,016000 0,485000

0,090000 340,00 0,005000 0,490000

0,084000 350,00 0,006000 0,496000

Conclusiones

Ítem Teoría

Tiempo Total de Vaciado Estanque 1 [seg] (de 0,58 [m] a 0 [m])

650

Flujo Másico Salida Estanque 1 Promedio [Kg/seg] (cada 0,05

metros) 0,107034

Velocidad de Salida Estanque 1 Promedio [m/seg] (cada 0,05

metros) 0,9905

Tiempo Total de Vaciado Estanque 2 [seg] (de 0,285 [m] a 0 [m])

Se vaciara antes el estanque 2 por lo que el tiempo será de 650 seg, mismo tiempo de vaciado que el estanque 1

3) Un estanque cilíndrico de diámetro D drena a través de una abertura d en la parte inferior.

Si el flujo que se asume cuasi-estático y que la velocidad del líquido que sale, están aprox. V=

, usando la Ecuación de Bernoulli para flujo no estacionario. A lo largo de una línea de

corriente evalúe la mínima expresión de D/d.

Por lo tanto el tiempo de descarga puede ser reducido aun cuando se duplique el diámetro del

orificio.

4) Dada la siguiente situación física:

Agua entra en un estanque vacío a una tasa de m1. Determine el máximo nivel que el agua

alcanzaría en el estanque (z) y el tiempo en que ocurriría.