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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE LABORATORIO N° 1“MEDICIÓN DE CAUDALES”
I. INTRODUCCIÓN
Los líquidos que encontramos a nuestro alrededor pueden encontrarse naturalmente en estado de
reposo o en movimiento. En el caso del agua, las aguas que se encuentran en estado de reposo son
las que poseen velocidades relativamente pequeñas o casi nulas como los lagos, lagunas, aguas
estancadas, entre otros; en cambio las aguas en movimiento son aquellas que ofrecen grandes
velocidades en comparación con las aguas en reposo, así tenemos a los ríos, riachuelos, quebradas.Estas aguas en movimiento se caracterizan porque presentan una determinada propiedad llamada
C!"L.
La medición de caudales puede servir de gran de gran a#uda para la ingeniería, pues proporciona
información importante que puede servir para el desarrollo de futuras obras hidr$ulicas o centrales
hidroel%ctricas.
En el presente informe, se e&plica el procedimiento para realizar la medición del caudal haciendo uso
del banco hidr$ulico, para ello se ha considerado en el laboratorio determinar ' caudales diferentes,realizando ( mediciones para cada uno de ellos. )osteriormente a partir de los datos obtenidos se
realizar$n los c$lculos necesarios para obtener finalmente el valor del caudal.
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I.OBJETIVOS
Conocer los materiales # equipos necesarios para la medición de caudales. prender el uso correcto del banco hidr$ulico en la determinación de caudales.
Calcular el caudal de un flu*o de fluidos con el banco hidr$ulico. +edir el flu*o m$sico.
II. MARCO TEÓRICO
CAUDAL
El caudal corresponde a una cantidad de fluido que circula a trav%s de una sección del ducto
tubería, cañería, oleoducto, río, canal- en una cierta cantidad
de tiempo, o sea, corresponde a un volumen de agua por
unidad de tiempo. En el caso de cuencas de ríos o arro#os, los
caudales generalmente se e&presan en metros cbicos por
segundo o miles de metros cbicos por segundo
Fórmula a u!"l"#ar
/ En el caso de que el flu*o sea normal a la superficie o sección considerada, de $rea A, el
caudal se puede determinar por0
Q= A . v́
• Q Caudal m'1s-
• A Es el $rea m2-
• v́ Es la velocidad promedio. m1s-
/ 3ambi%n puede obtenerse el caudal a partir de la cantidad de fluido que circula por unidad
de tiempo en determinado sistema o elemento, e&pres$ndose de la siguiente manera0
Q= Volumen
Tiempotranscurrido=V
t
http://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_(accidente_geogr%C3%A1fico)http://es.wikipedia.org/wiki/Arroyohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arroyohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico_por_segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico_por_segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico_por_segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arroyohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico_por_segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico_por_segundohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuenca_(accidente_geogr%C3%A1fico)
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BANCO $IDR%ULICO &M'()l' FME**+
Es un equipo que est$ compuesto por un banco
hidr$ulico móvil que permite al estudiante
e&perimentar los problemas que plantea la mec$nica
de fluidos, tiene una v$lvula de desag4e f$cilmente
accesible, dispone de un depósito escalonado que
permiten medir caudales altos # ba*os, tiene un tubo
de nivel provisto de escala que indica el nivel de
agua del depósito superior, consta de un canal en la
parte superior, dispone de una v$lvula de cierre #
finalmente su función es la medida de caudales.
Cara,!)r-!",a
• 5mpulsor de acero /limpio.
• "imensiones apro&imadas.0 66'7&8'7&6777 mm.
• El peso apro&imado0 87 9g.
• Capacidad de tanque de /sumidero0 6:( litros.
• l abrir la v$lvula de vaciado el volumen de agua medido vuelve al depósito situado en la
base del banco para su reciclado.
• El agua es traída desde el depósito por una bomba centrífuga, # una v$lvula de control
montada en el panel frontal regula el caudal.
D),r","ó/ 0 ar!) ()l )u"'
/ !na 2'm2a ,)/!r-3u4a aspira agua del !a/u) um"()r' # la eleva por un tubo vertical./ En un panel adosado al e&terior se halla dispuesta una 56l5ula () ,'/!r'l que se utiliza
para regular el caudal que circula por el tubo./ !na 56l5ula () ()a47) se encuentra situada en el tabique vertical accesible del tanque
sumidero para facilitar su vaciado./ La plataforma moldeada del anco
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/ En un lugar visible, un !u2' () /"5)l &Ma/óm)!r'+, provisto de escala, se halla conectado a
la base del tanque volum%trico e indica, de forma instant$nea, el nivel de agua en dicho
tanque.
/ !na 56l5ula () ,")rr), que se copla al desag4e situado, tambi%n, en la base del tanquevolum%trico, permite vaciar %ste actuando sobre aquella mediante un a,,"'/a('r ma/ual.
l levantar el accionador se abre la v$lvula # el agua del tanque volum%trico retorna al
tanque sumidero./ !n r)2'a()r', practicado en un lateral del tanque volum%trico devuelve al tanque
sumidero el agua e&cedente cuando la altura alcanzada en aquel es e&cesiva.
8ar!) ()l 2a/,' 9"(r6ul",' M'()l' FME**
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III. MATERIALES Y E:UI8OS
• anco
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• gua0 =luido usado en la pr$ctica de laboratorio>egla0 )ara ubicar el nivel del agua en el manómetro con me*or precisión.
IV. 8ROCEDIMIENTO
En la presente pr$ctica de laboratorio solo se realizó la pr$ctica de laboratorio para la medición
de C!"LE?, us$ndose para ello el banco hidr$ulico.
El procedimiento realizado fue el siguiente0
6/ )ara dar inicio a la pr$ctica de laboratorio se enciende primero el banco hidr$ulico con el
interruptor, asegur$ndose de que la v$lvula de control se encuentre cerrada.2/ ?e comienza a girar la v$lvula de control para iniciar el flu*o de agua # tomar las mediciones
del primer caudal, verificando el nivel de agua en el manómetro.'/ Cuando el nivel de agua ascienda hasta el nivel de 7 litros del manómetro se iniciar$ con las
mediciones. +ientras se van realizando las lecturas de los volmenes, el cronómetro se
pondr$ en marcha en el momento en que el agua alcance una marca de nivel
arbitrariamente elegida en este caso se realizar$ en intervalos de ( litros-@/ Con el fin de obtener me*or precisión nos au&iliamos con una regla o cualquier otro
elemento recto para tomar el tiempo en el nivel requerido.(/ Este procedimiento realizado se repite 8 veces para obtener las medidas de 8caudales
distintos
V.RE;ISTRÓ DE< DATOS OBTENIDOS
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V.
C%LCULOS)ara el c$lculo de los caudales se utilizaron las siguientes conversiones # fórmulas06 m' A6777 litros
Q= Volumen
Tiempotranscurrido=V
t
N° Vo (L)Vf (L) Vo - Vf
(L) T (s)
Q (L/s) Q (m3/s) ṁ
1 5 10 5 11.9 0.!1"00# 0.000!1"0 0.!1$1555# 5 10 5 11.91 0.!19"15#" 0.000!19"# 0.!1"91""
3 5 10 5 11."9 0.!#05#1!5 0.000!#05# 0.!19#153
! 5 10 5 11.5 0.!3!$"#1 0.000!3!$" 0.!33"5#1$
5 5 10 5 10.9 0.!5#0!3" 0.000!5# 0.!55##"1
5 10 5 9."3 0.50"!$ 0.00050"5 0.50$55"!9
$ 5 10 5 ".9$ 0.55$!13 0.00055$!1 0.55##0$!
VI. CUESTIONARIOS¿Porque es importante determinar el caudal de un flujo de fluidos?
La medición de caudales es de gran de gran a#uda para la ingeniería, pues proporciona
información importante que puede servir para el desarrollo de futuras obras hidr$ulicas o
centrales hidroel%ctricas.
B
Dolumen5nicial
L-
Dolumen=inalL-
Dolumen>egistrado
L-
3iempo>egistrado
?-
Caudalm'1s-
6 ( 67 ( 66.:
2 ( 67 ( 66.6
' ( 67 ( 66.F
@ ( 67 ( 66.(7
( ( 67 ( 67.:
: ( 67 ( .F'
8 ( 67 ( F.8
T°%##°&% 99$."'/m3
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grafca del v(l) y el t()
;RAFICA V 5 !<
1 # 3 ! 5 $0
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grafca del !(l") y el t()
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RAFICA : 5 !
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1 # 3 ! 5 $0
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1!
grafca del #($g") y el t()
;
RAFICA FLUJO DE MASA 5 !<
VII. CONCLUSIONESa. l finalizar los ensa#os hemos aprendido a calcular las medidas de caudales # flu*o
m$sico.b. La medición del caudal no resulta de tanta precisión, debido a que durante la pr$ctica
de laboratorio se pueden presentar algunos factores causantes de error
principalmente en el registro del tiempo, aun así los resultados obtenidos es una buena
apro&imación de la realidad.c. ma#ores caudales el tiempo registrado por el cronómetro es menor, lo que tambi%n
se visualiza por una ma#or rapidez en el ascenso del nivel del agua en el manómetro.
VIII. RECOMENDACIONES
+ane*ar bien el control del cronometro para evitar errores en los resultados que se obtendr$n
+anipular los instrumentos con un poco de cuidado para poder evitar accidentes tanto
personal como de instrumentos
I=. BIBLIO;RAFIA
Guía de laboratorio de fluidos 3ema 72H +E"5C5IB "E C!"L, 5ng. +!J5CI C?? E.
http011es.slideshare.net1*uantelloelpotro1medidores/de/caudalKne&tslideshoM
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https011es.Mi9ipedia.org1Mi9i1CaudalN
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los suscritos, conforme al traba*o solicitado por su persona, pr$ctica que fue realizada conforme a los
detalles establecidos en el cuerpo de la presente.
tentamente
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endezu )arraga, )atricia >obles Castillo, Nend#
/////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////// )%rez Laura Imar, dolfo Del$squez Carhualanqui, lening
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)ucllas Quispe, eber Dilcahuaman Espinal Rino, R
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