Aforo en carga horizontal

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Práctica de laboratorio
	
Hidráulica
Catedrático: José Santos García
Grupo: 5cv8
Practica No.6 “Aforo en carga horizontal”
Fecha de realización: martes 17 de septiembre
Fecha de entrega: domingo 22 de septiembre
Nombre del alumno: Carlos Jesús González Ramírez
Matricula: 320818
RESUMEN:
En la practica de esta semana buscamos medir la cantidad de agua que salía de una tubería, esto a través del método de la escuadra que consistió básicamente en una persona abría la llave que estaba en posición horizontal y sin mover para nada la llave para que el flujo no cambiara tomar las medidas en X e Y con referencia a la tubería, con los datos obtenidos calcularíamos el gasto y lo compararíamos con el gasto real que tomamos en base al tiempo que le tomaba llenar una determinada cantidad de agua en la pila sobre la que se encontraba la tubería.
OBJETIVO:
Conocer métodos de aforo en tuberías con descarga libre horizontal, a tubo lleno y tubo parcialmente lleno y comparar los valores obtenidos con un aforo volumétrico
ANTECEDENTES TEÓRICOS:
Caudal es la cantidad de fluido que avanza en una unidad de tiempo. Se denomina también caudal volumétrico o índice de flujo fluido, y que puede ser expresado en masa o en volumen.
El Gasto es la Relación que existe entre el Volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarde en fluir y se representa por:
G = V / t
Donde:
G = Gasto en unidades de Volumen sobre unidades de tiempo. Generalmente (m3/s), (cm3/s)
V = Volumen del líquido que fluye en metros cúbicos (m3)
t = tiempo que tarda en fluir el líquido, en segundos (s)
El Gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del líquido y el área de la sección transversal de la tubería:
G = A * v
Donde:
G = Gasto en unidades de Volumen sobre unidades de tiempo. Generalmente (m3/s), (cm3/s)
A = Área de la sección transversal del tubo en metros cuadrados (m2)
v = velocidad del líquido en metros sobre segundo (m/s)
Para medir el flujo en tubos horizontales, mediante este método, es necesario medir una distancia horizontal y una vertical, componentes horizontal (L) y vertical (Y) respectivamente; la primera se mide desde la cúspide del interior del tubo hasta un punto de intersección con la componente vertical, esta última se mide a partir de este punto hasta el punto donde el chorro cae en forma vertical (. Este método de aforo es practico y rápido, pudiéndose aplicar a tubos horizontales descargando llenos o parcialmente llenos.
          Imagen ejemplo
EQUIPO UTILIZADO:
1. Escuadra metálica.
2. Cinta métrica 
3. Cronómetro.
PROCEDIMIENTO
1. El procedimiento de este método para tubo lleno es el siguiente.
a. Liberar el aire de la tubería, asegurando una descarga continua. 
b. Realizar el aforo volumétrico en la pila de aforo, midiendo el volumen de llenado y el tiempo que tarda en llenarse. 
c. Con una escuadra medir las distancias x y y, de manera alineada al eje de la tubería. La medición se realiza desplazando la regla hasta que el extremo inferior roce el chorro de agua que sale del tubo. 
d. Medir el diámetro d de la tubería. 2. Una vez realizada las mediciones para tubo lleno, se repetirá el procedimiento, pero ahora el tubo estará parcialmente lleno, quedando de la siguiente manera. 
e. Realizar el aforo volumétrico en la pila de aforo, midiendo el volumen de llenado y el tiempo que tarda en llenarse. 
f. Medir el diámetro d de la tubería y la altura parcialmente llena h. 
g. Obtener la relación de áreas parcialmente lleno respecto del área total.
Obtención de resultados:
A tubo lleno: 
· Obtener gasto mediante aforo volumétrico.
· Calcular el caudal descargado con la fórmula: 
 y
Cuidando que los datos se manejen en el mismo orden de unidades, esto es: x Longitud horizontal (m). y Longitud vertical (m). d Diámetro de la tubería de descarga (m). Q Gasto calculado (m3/s). g Constante gravitacional (m2/s) 
· Comparar ambos resultados. 
Tubo parcialmente lleno: 
· Obtener gasto mediante aforo volumétrico. 
· Calcular el caudal mediante la fórmula
Donde: Q Gasto a tubo parcialmente lleno. Ah Área parcialmente llena. AT Área total del tubo. Qll Gasto calculado a tubo lleno (m3/s).
· Comparar ambos resultados
PRÁCTICA 6. AFORO EN DESCARGA HORIZONTAL
	
	Grupo:
	5cv4
	Equipo:
	
	Fecha:
	17/09/19
	Maestro:
	José Santos García
	Calificación:
	
	
	Integrantes
	Matricula
	Carlos Jesús González Ramírez
	320818
	
	Aforo con tubería totalmente llena
	
	
	1
	2
	Diagrama
	Viscosidad cinemática ( ν ):
	1x10(-6) m2*s 0000107
	1x10(-6) m2*s
	
	Área ( A ):
	78.53 cm2
	78.53 cm2
	
	Distancia en x :
	030cm9
	54 cm
	
	Distancia en y :
	 17cm
	14 cm
	
	Diámetro ( D ):
	10 cm
	10 cm
	
	Gasto ( Q ) :
	1265.62cm3/s
	17,839 cm3/s
	
	Velocidad ( V ):
	1.61 m/s 
	3.2 m/s
	
	Numero de Reynolds ( Re ):
	160,510
	319,040
	
	
	Aforo con tubería parcialmente llena
	
	
	1
	2
	2
Nota: Manejar los datos en radianes
	Viscosidad cinemática ( ν ):
	1.01x10(-6) m2*s 1E-06
	01x10(-6) m2*s.000001
	
	Área total ( At ):
	78.53 cm2.00785
	78.53 cm2.0078500785
	
	Diámetro ( D ):
	0.100.1 m37
	0.1 m0.1
	
	Tirante de agua ( H ):
	0.03.5cm37
	55cm.053
	
	R-H ( d ):
	0.01.5cm3
	-0cm0.003
	
	Ángulo ( θ ):
	2.2.532
	33.1415.26166
	
	Perímetro mojado ( Pm ):
	0.112.66cm3078
	1515.7075cm0.16308
	
	Área parcial ( Ah ):
	 12.75
	07.958.00423
	
	Radio hidráulico ( Rh ):
	0.1.9342020
	02.499.02592
	
	Gasto tubo lleno ( Qu ):
	0.1265.62 cm3/s891
	0.1265.62 cm3/s89101891
	
	Gasto ( Q ): 
	8.24x10(-4) m3/s0.00636
	 0.00267 m3/s1018
	
	Velocidad ( V ):
	0.44 m/s2.41
	11.044 m/s2.41
	
	Numero de Reynolds ( Re ):
	3,403,84003.80
	10,435,824247886.93
	
Conclusión:
Esta práctica fue bastante rápida ya que los 4 procedimientos los pudimos realizar en una hora solamente, tuvimos que repetir una de las tomas porque accidentalmente cerraron la llave antes de lograr llenar la pila de agua.
Considero este procedimiento importante para nosotros como futuros ingenieros civiles ya que podemos medir la cantidad de metros cúbicos o centímetros cúbicos que se mueven por una tubería cada segundo. Todo esto pudiendo determinar presiones, tamaños y muchas otras cosas con respecto a las tuberías
 Imágenes de la practica 
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