Inf .medicion De Caudal

Introduccion La medida de caudal en condiciones cerradas, consiste en la determinación de la cantidad de masa o volumen que circula por las conducciones por unidad del tiempo. La importancia de un caudal en el medio, como también a donde tienen su destino final y los componentes químicos y físicos que los componen, nos llevaron hacer esta práctica con el fin de conocer todos los factores que componen un caudal y en que nos puede llegar afectar. Existen factores importantes de los cuales depende la medición de un caudal, tales como: * Temperatura * Presión Atmosférica * Destino donde se encuentra Los caudales juegan un papel muy importante en nuestro medio, ya que en estos, es donde llegan todos los residuos que en nuestro diario vivir vamos generando. Debido a todos estos factores se hizo un informe adecuado y analizado con el fin de conocer los resultados de MEDICION DE CAUDAL realizados en nuestra práctica.

Objetivos 

Observar las diferentes variaciones que se presentan en la medición de caudales por medios prácticos.



Conocer métodos prácticos de medición de caudales, para lo cual, se analizara en laboratorio

CAUDAL DEFINICIÓN: Se denomina caudal en hidrografía, hidrología y, en general, en geografía física, al volumen de agua que circula por el cauce de un río en un lugar y tiempo determinados. Se refiere fundamentalmente al volumen hidráulico de la escorrentía de una cuenca hidrográfica concentrada en el río principal de la misma. Suele medirse en m³/seg lo cual genera un valor anual medido en m³ o en Hm³ (hectómetros cúbicos: un Hm³ equivale a un millón de m³) que puede emplearse para planificar los recursos hidrológicos y su uso a través de embalses y obras de canalización. El caudal de un río se mide en los sitios de aforo. El comportamiento del caudal de un río promediado a lo largo de una serie de años constituye lo que se denomina régimen fluvial de ese río. El cálculo del caudal de agua viene expresado por la ecuación de continuidad:

Dónde: 

es el caudal (m³/s)



es la velocidad (m/s)



es el área de la sección transversal de la tubería (m²)

El cálculo de caudales se basa en el Principio de Bernoulli que, para un líquido que fluye en un conducto sin rozamiento, se expresa como:

Donde: 

es el valor de posición del líquido (de su centroide), respecto a un sistema de coordenadas. Se le conoce también como altura de posición.



es el valor de la aceleración de la gravedad.



es el valor de la densidad del líquido.



es el valor de la presión del líquido confinado dentro de la tubería.

INSTRUMENTOS PARA LA PRACTICA DE LABORATORIO

BANCO HIDRAULICO

El banco móvil hidráulico, que se utiliza para mantener una amplia gama de variedad de módulos, en este caso nuestro banco móvil hidráulico será nuestro reservorio de agua, además que cuenta con una válvula que hace que el caudal aumente o disminuya(controlador de caudal) .

CRONOMETRO Y PROBETA El cronómetro y la probeta los utilizaremos de la siguiente manera tal como el cronometro para medir el tiempo y la probeta para medir el volumen

PROCEDIMIENTO Procedimiento para volúmenes menores:

calcular

caudales

para

1. primero conectamos nuestra manguera (la cual representara nuestra tubería de sección constante) el banco hidráulico en la parte donde está la válvula por donde saldrá el agua.

2. Luego presionamos el botón rojo para prender el banco hidráulico

3. Ahora procederemos a girar gradualmente hacia la derecha como se muestra en la figura la flecha amarilla la válvula que regula el volumen de agua

4. Ahora tomaremos la manguera como se muestra en la figura y sincronizando con nuestro cronometro empezaremos a llenar nuestra probeta, luego al mismo tiempo dejar de llenar y parar nuestro cronometro

5. Luego tomaremos los datos obtenidos, un volumen a un determinado tiempo

6. Ahora en nuestro ensayo hemos tomado cinco para cada giro de la válvula que regulas el volumen de salida.

Procedimiento para volúmenes mayores

calcular

caudales

para

I.

Ahora presionamos el botón rojo para prender el banco hidráulico

II.

Ahora alzamos este elemento automáticamente se empieza a almacenar el agua y empieza a subir en el manómetro

III.

Ahora cuando el nivel de agua en el manómetro llegue a cero empezaremos a hacer nuestras mediciones cada cinco litros esto

quiere decir que cada cinco litros giraremos gradualmente nuestra válvula por donde sale el volumen de agua

IV.

Luego empezaremos tomar los tiempos sincronizados para cada cinco litros de agua este método realizaremos 3 veces

a lo

Datos obtenidos en el laboratorio

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

1 lectura T= 7.67s V= 135ml T= 3.66s V= 155ml T= 3.17s V= 281ml T= 2.77s V= 498ml T= 3.29s V= 598ml

2 lectura T= 10.51s V=170m l T= 6.22s V=276m l T= 3.99s V=370m l T= 4.53s V=692m l T= 2.61s V=460m l

3 lectura T= 12.56s V= 180ml T= 6.26s V= 278ml T= 4.66s V= 413ml T= 4.92s V= 732ml T= 2.12s V= 411ml

5 lectura T=14.82 s V= 219ml T=5.06s V= 219ml T=5.51s V= 505ml T=5.74s V= 851ml T=2.83s V= 477ml

5 lectura T= 18.45s V= 350ml T= 6.37s V= 288ml T= 6.38s V= 550ml T= 3.49s V= 577ml T= 2.91s V= 595ml

PROCEDIMIENTO: MUESTRA 1 Q1

MUESTRA 2 Q2

MUESTRA 3 Q3

MUESTRA 4 Q4

MUESTRA 5 Q5

VOLUMEN (ml)

TIEMPO (s)

Q (10-6 m3/s)

135 170 180 219 350

7.67 10.51 12.56 14.82 18.45

17.60104302 16.17507136 14.33121019 14.77732794 18.9701897

VOLUMEN( ml)

TIEMPO (s)

Q (10-6 m3/s)

155 219 276 278 288

3.66 5.06 6.46 6.22 6.27

42.34972678 43.28063241 42.7244582 44.69453376 45.93301435

TIEMPO (s)

Q (10-6 m3/s)

3.17 4.66 5.51 6.38 7.32

88.64353312 88.62660944 91.65154265 86.20689655 86.47540984

VOLUMEN (ml)

281 413 505 550 633 VOLUMEN (ml)

498 577 692 732 851 VOLUMEN (ml)

411 460

TIEMPO (s)

Q (10-6 m3/s)

2.77 3.49 4.53 4.91 5.74

179.7833935 165.3295129 152.7593819 149.0835031 148.2578397

TIEMPO (s)

Q (10-6 m3/s)

2.12 2.61

193.8679245 176.2452107

477 595 598

2.83 2.91 3.29

168.5512367 204.467354 181.7629179

caudal 1 (10-6m3) 400 350 300 250

Tvolumen (ml) 200 150 100 50 0 7.67

10.51

12.56

14.82

tiempo(s)

caudal 2 (10-6m3/s) 350 300 250 200 150 100 50 0

volumen(ml)

tiempo(s)

18.45

caudal 3 (10-6m3/s) 700 600 500 400

volmen(ml) 300 200 100 0 3.17

4.66

5.51

6.38

7.32

tiempo(s)

caudal 4 (10-6m3/s) 900 800 700 600 500

volumen(ml) 400 300 200 100 0 2.77

3.49

4.53

4.91

5.74

Axis Title

cudal 5 (10-6m3/s) 700 600 500 400

volumen(ml) 300 200 100 0 2.12

2.61

2.83

tiempo(s)

2.91

3.29

Datos para el cálculo de volúmenes mayores

Q1

Q2

Q3

1 lectura T= 13.03s V= 5lt T= 9.21s V= 5lt T= 7.94s V= 5lt

2 lectura T= 26.21s V=10lt T= 20.71s V=10lt T= 20.47s V=10lt

3 lectura T= 38.47s V= 15ml T= 33.03s V= 15lt T= 31.91s V= 15lt

Procedimiento

MUESTRA 1

MUESTRA 2 1 2 3

MUESTRA 7 1 2

VOLUMEN (lt)

TIEMPO (s)

5

13.03

10

26.21

15

38.47

VOLUMEN

TIEMPO

5

9.21

10

20.71

15

33.03

VOLUMEN

TIEMPO

5

7.94

10

20.47

Q (103 m3/s) 0.38372985 4 0.38153376 6 0.38991421 9

Q (103 m3/s) 0.54288816 5 0.48285852 2 0.45413260 7

Q (103 m3/s) 0.62972292 2 0.48851978

15

3

31.91

5 0.47007207 8

caudal 1 (10-3m3/s) 16 14 12 10

volumen (lt)

8 6 4 2 0 13.03

26.21

38.47

tiempo (s)

caudal 2 (10-3m3/s) 16 14 12 10

volumen (lt)

8 6 4 2 0 9.2100000000000009

20.71

tiempo (s)

33.03

caudal 3 (10-3m3/s) 16 14 12 10

volumen (lt)

8 6 4 2 0 7.94

20.47

31.91

tiempo (s)

Conclusiones  Este método expuestto permite medir caudales en foema muy sencilla tomando volumen en un determinado tiempo  También podemos observar que cuando hallamos los promediaos de los caudales educimos los errores humanos que se producen en el lboratorio  Los promedios de los cxaudales son valores mas exactos y con menos grados de error.  El estudiante que conosca los fundamentos bvasdicos y aplicaciones que se presenbten en este trabajo debe estra en capacidad de escoger el tipo de medidort wque se adapte a las necesidades que el usuario reuqiere