Práctica 2 Calibración de Manómetros y Fuerzas Hidrostáticas Sobre Objetos Sumergidos

7/26/2019 Prctica 2 Calibracin de Manmetros y Fuerzas Hidrostticas Sobre Objetos Sumergidos

1/5

UNIVERSIDAD SIMON BOLIVARDEPARTAMENTO DE MECNICA

MECNICA DE FLUIDOS IMC - 2312

Laboratorio de Mecnica de Fluidos IPrctica # 2: Calibracin de manmetros

Objetivos

Observar el principio de funcionamiento de un manmetro de Bourdon. Calibrar un manmetro tipo Bourdon. Entender el principio de funcionamiento general de los manmetros.

Equipos

Tanque presurizado.

Juego de vlvulas y mangueras. Manmetro de Bourdon. Juego de pesas de 0.5, 1 y 2.5 kg. Sistema cilindro-mbolo. mbolo de 650g

El equipo est constituido por un mbolo que se desliza dentro de un cilindro deacero maquinado, de paredes fuertes, y que se comunica con un fluido, agua, a travs deun sistema de vlvulas y tuberas, cuya presin se desea conocer.

Cuando la calibracin se realiza a travs del peso muerto, todo el efecto del peso setransmite directamente al fluido, pues no existen sellos en el sistema mbolo-cilindroy la friccin es baja. Cuando se hace rotar el mbolo dentro del cilindro con el fluidode trabajo dentro de este ltimo, se minimizan los efectos de friccin y existe un

equilibrio entre las fuerzas que actan en la direccin vertical.

Procedimiento Experimental

1. Retire el mbolo del cilindro y abra las vlvulas de purga para sacar el aire delsistema; simultneamente, abra la vlvula 1 y 2 (Ver Figura 1).

2. Cierre las vlvulas de drenaje y la vlvula 1.3. Coloque el mbolo en el cilindro hacindolo rotar sobre su eje, para asegurarse

que tiene libertad de movimiento y seguidamente, tome la lectura de presincorrespondiente. Evite que el mbolo haga contacto con el fondo.

4. Comience a colocar los pesos del calibrador sobre el mbolo en incrementosdeterminados. Utilice tres (3) pesos como mnimo.

5. Registre los pesos y las lecturas del manmetro, as como los errores asociados.6. Al terminar de cargar el mbolo con todos los pesos, descargue las pesas y saque

el mbolo.


2/5



Figura 1.- Montaje Experimental del Sistema

Presentacin de resultados

A travs de esta sencilla experiencia se debe lograr comprender cmo se deberealizar la calibracin de cualquier instrumento de medicin, y su importancia enaplicaciones prcticas.

Para sta prctica se debe reportar lo siguiente: Con los pesos y lecturas registrados, elabore un grfico de la presin de la

lecturaversus la presin calculadaque producen los pesos. Realice el ajuste por mnimos cuadradosa una lnea recta en los casos que la

lnea recta pasa por el origendel grafico y que no pase por el origen. Construyalas barras de error en ambos ejes de los datos recolectados en la prctica.

Analice y discuta sus resultados basado en los ajustes y las implicaciones fsicasdel fenmeno observado durante la prctica, teniendo este punto importanciaespecial pues aqu es donde se demostrar que el grupo ha tenido un aprendizajeefectivo.

Las conclusiones y cualquier otro aspecto importante que los integrantes delgrupo de laboratorio consideren importante destacar.

Datos experimentales

Dimetro del mbolo:

Tabla 1.- Peso en balanza y presin en manmetroMedida Peso [kgf] ( [kgf]) Presin leda [kgf/cm

2] ( [kgf/cm

2])

1

2

3

4

5


3/5


4/5



Procedimiento Experimental

1. Mida el radio interno del toroide, el radio externo y el espesor de la parterectangular.

2. Mida la longitud del brazo entre el punto de pivote y la balanza.3.Nivele el brazo de la balanza, utilizando para ello los niveles de burbuja del

aparato y el tornillo correspondiente.4. Abra la vlvula e introduzca agua en el tanque, hasta que el nivel llegue al

extremo inferior de la superficie plana del toroide.5. Ajuste el cero del calibrador (vernier) con el cero de la escala; as, el nivel de agua

establecido ser el nivel de referencia.6. Abra nuevamente la vlvula y llene el tanque; cuidando, por supuesto que no se

derrame el agua.

7. Coloque las pesas suministradas en el platillo de la balanza y haga retornar losbrazos a su posicin inicial (horizontal), es decir, d equilibrio a la balanza con lospesos. Las dimensiones de la cara rectangular pueden ser medidas con el uso de laregla.

8. Usando de nuevo el limnmetro, determine el incremento de la profundidad deagua.

9. Repita los dos pasos anteriores a ste para seis valores ms de profundidad,variando el nivel de agua en el tanque (procure que por los menos tres niveles deagua no abarquen la seccin completa del toroide). Para variar el nivel, abra lavlvula de escape de aire del tanque hidroneumtico y luego abra la vlvula deentrada hasta alcanzar el nivel deseado.

Presentacin del informe

En esta prctica se debe reportar lo siguiente:

Marco terico breve donde presente lasecuacionesnecesarias para resolver elproblema planteado. Observe que las ecuaciones son diferentes cuando el nivelde agua se encuentra por debajo o por encima del extremo superior de la cara

plana. La alturaen el limnmetro y la masacolocada en la balanza, correspondiente a

cada una de las mediciones hechas. La fuerzadebida a la presin hidrostticaque acta sobre el toroide. Adems,

encuentre el punto de aplicacinde dicha fuerza. El peso terico necesario para balancear la viga a travs de la suma de

momentos alrededor del punto pivote. De igual forma, se deben calcular losmomentos que estn involucrados en el movimiento de la balanza.

Analice sus resultados. Compare el peso terico con el peso colocado en labalanza. Considere las implicaciones fsicas del fenmeno observado.

Conclusiones y cualquier otro aspecto importante que los integrantes del grupode laboratorio consideren importante destacar.


5/5



Datos Experimentales

Tabla 2.- Datos Geomtricos

R1 [cm]

R2 [cm]

Brazo [cm]

Ancho [cm]

Tabla 3.- Contrapesos y altura del agua

Peso [g] Altura [mm]

Nivel deagua en la

cara

Nivel deagua sobre

la cara

Altura de referencia [mm]

Práctica 2 Calibración de Manómetros y Fuerzas Hidrostáticas Sobre Objetos Sumergidos

Documents

Transcript of Práctica 2 Calibración de Manómetros y Fuerzas Hidrostáticas Sobre Objetos Sumergidos