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RESUMEN TÉCNICO El presente informe de laboratorio tiene como objetivo fundamental la medición y calibración de manómetros. Para lo cual se llevó a cabo tres experiencias: Como primera experiencia se tiene la calibración de un manómetro de tipo Bourdon, para lo cual se hizo uso del calibrador de peso muerto. Con esto se procedió a hallar las curvas de calibración, error absoluto y % error relativo. En la segunda experiencia, se realizaron mediciones a lo largo de las zonas de succión y descarga de un ventilador, el cual estuvo conectado a un motor que giró a unas determinadas revoluciones por minuto. Con la ayuda de un manómetro inclinado se obtuvo la presión estática, dinámica y total para diferentes áreas de sección transversal. Pr último, en la tercera experiencia se hizo uso del tubo de Pitot el cual se mantuvo instalado a la salida del ventilador. Se tomó diferentes datos de la forma más adelante explicada (procedimiento del informe) y se realizó el diagrama puntual de velocidades.

Medicion y Calibracion de Manometros

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RESUMEN TÉCNICO

El presente informe de laboratorio tiene como objetivo fundamental la

medición y calibración de manómetros. Para lo cual se llevó a cabo tres

experiencias:

Como primera experiencia se tiene la calibración de un manómetro de tipo

Bourdon, para lo cual se hizo uso del calibrador de peso muerto. Con esto se

procedió a hallar las curvas de calibración, error absoluto y % error relativo.

En la segunda experiencia, se realizaron mediciones a lo largo de las zonas

de succión y descarga de un ventilador, el cual estuvo conectado a un motor

que giró a unas determinadas revoluciones por minuto. Con la ayuda de un

manómetro inclinado se obtuvo la presión estática, dinámica y total para

diferentes áreas de sección transversal.

Pr último, en la tercera experiencia se hizo uso del tubo de Pitot el cual se

mantuvo instalado a la salida del ventilador. Se tomó diferentes datos de la

forma más adelante explicada (procedimiento del informe) y se realizó el

diagrama puntual de velocidades.

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TEORÍA BÁSICA

Presión

En física, la presión es una magnitud física escalar que mide la fuerza en

dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar

cómo se aplica una fuerza resultante sobre una superficie.

En el sistema internacional la presión se mide en una unidad derivada que se

denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza de un newton

actuando uniformemente en un metro cuadrado. En el sistema inglés la

presión se mide en una unidad derivada que se denomina libra por pulgada

cuadrada (psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en

una pulgada cuadrada.

Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F

de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

P= FA

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no

estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

P=dFdA

∙ n̂

Donde n̂ es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se

pretende medir la presión.

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Presión absoluta y relativa

En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión

absoluta sino como la presión por encima de la presión atmosférica,

denominándose presión relativa, presión normal, presión de gauge o presión

manométrica.

Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica más la

presión manométrica (presión que se mide con el manómetro).

Propiedades de la presión en un medio fluido

La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se

dirige siempre hacia el exterior del fluido, por lo que debido al principio

de acción y reacción, resulta en una compresión para el fluido, jamás

una tracción.

La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo

gravitatorio constante) es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la

superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la

gravedad no es constante. Si no hay acciones gravitatorias, la

superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.

En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida

está sometida a una presión que es función únicamente de la

profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma

profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que

pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial de presión o

superficie isobárica.

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Presión absoluta

Cuando el nivel de referencia para la medición de una presión es el cero

absoluto es decir la ausencia total de moléculas que son los agentes de la

presión, la presión así medida se llama absoluta; pero el nivel de referencia

es el estado molecular atmosférico; la presión con respecto a este nivel la

llamamos presión manométrica.

Por lo tanto tenemos:

P|¿|=Patm+Pman¿

Presión manométrica

Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la

presión atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la

presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor

presión manométrica.

Los aparatos utilizados para medir la presión manométrica reciben el nombre

de manómetros y funcionan según los mismos principios en que se

fundamentan los barómetros de mercurio y los aneroides. La presión

manométrica se expresa bien sea por encima o por debajo de la presión

atmosférica. Los manómetros que sirven para medir presiones inferiores a la

atmosférica se llaman manómetros de vacío o vacuómetros.

Para los vacuómetros tenemos:

P|¿|=Patm−Pvac ¿

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Presión total

La presión total para un fluido en movimiento es la suma algebraica de la

presión estática con la presión dinámica (presión de velocidad) ejercida

sobre una superficie perpendicular al desplazamiento del fluido. Se mide

mediante un tubo de impacto.

PTOTAL=PEST+PDIN

Presión estática

Es aquella ocasionada por el movimiento molecular al azar de un fluido y se

manifiesta como una fuerza sobre un área que envuelve a un fluido, en caso

de movimiento esta presión se mide con un instrumento viajando a la misma

velocidad del flujo, esto no es para nada practico así que la presión estática

se mide insertando un tubo estático que sea perpendicular a la dirección del

flujo; y también a través de piezómetros; entonces podemos decir que la

presión estática es la presión que ejerce un fluido en movimiento sobre las

paredes que lo contienen.

Para fluidos en reposo (estáticos) la presión dinámica es nula y la presión

estática es igual a la presión total. Mientras que la presión dinámica actúa

únicamente en la dirección del flujo, la presión estática actúa por igual en

todas las direcciones y siempre en ángulo recto con todas las superficies que

contengan al fluido.

Presión dinámica (presión de velocidad)

Se puede decir que cuando los fluidos se mueven en un conducto, la inercia

del movimiento produce un incremento adicional de la presión estática al

chocar sobre un área perpendicular al movimiento. Esta fuerza se produce

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por la acción de la presión conocida como dinámica. La presión dinámica

depende de la velocidad y la densidad del fluido.

La presión de velocidad se manifiesta como una fuerza que ofrece un fluido

en movimiento, sobre un área perpendicular a la dirección de su movimiento.

En mecánica de fluidos Se define como presión dinámica en la cantidad

definida por:

q=1/2 ∙ ρ v2

Donde (utilizando unidades del sistema internacional):

q : Presión dinámica en pascales

ρ: Densidad del fluido en kg/m3 (densidad del aire)

v : Velocidad del fluido en m/s

Tipos de flujo

Flujo permanente. Es aquel flujo que se caracteriza porque las

propiedades en cualquier de sus puntos no cambia con el tiempo.

Fluido compresible e incompresible. Se dice que un fluido es

incompresible cuando su densidad se mantiene constante y es

compresible cuando su densidad es variable.

Flujo Laminar.- Es cuando las partículas fluidas se desplazan siguiendo

trayectorias paralelas sin entrecruzarse unas con otras. Para flujos a

través de ductos se puede considerar que se trata de un flujo laminar

cuando tiene un número de Reynold menor que 2300.

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Flujo Turbulento.- Es cuando las trayectorias de las partículas fluidas se

cruzan y entrecruzan continuamente luego se verá con más detalle el flujo

turbulento.

Flujo Interno.- Aquellos flujos que queden completamente limitados por

superficies sólidas (por ejemplo, flujos a través de conductos) reciben el

nombre de flujos internos.

Distribución de presiones en conducciones cilíndricas.

Concepto de velocidad de fluido:

En el seno de un fluido newtoniano en movimiento por una conducción,

pueden distinguirse varias velocidades:

Velocidad local o puntual (v): Velocidad correspondiente a cualquier

punto de un sistema de flujo en un momento dado. Como ejemplo está

la figura 1, donde la velocidad de cada una de las “láminas” en

movimiento es una velocidad local.

Fig 01 Perfil de velocidades en régimen de circulación laminar

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Velocidad media a través de una sección (V): Se define la velocidad

media como la relación existente entre el caudal volumétrico y sección

por la que éste circula, que se corresponde con la media de las

velocidades puntuales que circulan las distintas “láminas” por una

sección. Se calcula como:

V= Lt= LS

tS=

V 0

tS=

V 0 /tS

=QS

Donde "L" es la longitud recorrida en un tiempo "t" por todos los elementos

del fluido en el supuesto de que todos tuvieran la misma velocidad, "S" es la

sección transversal (m2), “Vo “el volumen (m3) y “Q” el caudal volumétrico

(m3/s) (definido como volumen que ha pasado por unidad de tiempo; en la

forma puntual Q=dVolumen/dt).

Cuando un fluido está en movimiento, se distinguen dos tipos de régimen de

circulación.

Régimen laminar:

Un fluido se dice que circula en régimen laminar cuando al moverse por una

conducción se cumple la ley de Newton de la viscosidad. En el caso de una

conducción cilíndrica (sección circular), el resultado de incluir la ley de

Newton de la viscosidad en un sistema que incluya la ecuación del

movimiento y la ecuación de continuidad da que el fluido tiene un perfil

parabólico de velocidades, siendo cero en la pared de la conducción y

máxima en el centro, e igual al doble de la velocidad media (figura .1). En

este caso, el fluido en movimiento tiene las “láminas” bien definidas, cada

una viajando a su velocidad rozando a las de al lado, sin mezclarse unas con

otras. El régimen laminar se caracteriza por un movimiento ordenado de las

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partículas de fluido, existiendo unas líneas de corriente y trayectorias bien

definidas. El flujo laminarse cumple siempre que el módulo de Reynolds sea

inferior a 2100.

Régimen turbulento

Si el Reynolds es superior a 4000, la ley de Newton de la viscosidad deja de

cumplirse en todo momento, siendo imposible de resolver de forma analítica

el perfil de velocidades. Al incrementarse tanto la velocidad, el movimiento de

un fluido que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven

desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran

formando pequeños remolinos aperiódicos, como por ejemplo el agua en un

canal de gran pendiente. Puede considerarse que el perfil de velocidades es

prácticamente plano, es decir, las velocidades puntuales son semejantes

entre sí y prácticamente iguales a la media. Existe un régimen de transición

entre Reynolds 2100 y 4000, en los que la circulación de forma cíclica pasa

de laminar a turbulento. El trabajar en este intervalo hay que evitarlo debido a

las vibraciones y diferencias en las pérdidas de carga que se producirían.

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Calibración de manómetros

Los manómetros que comúnmente requieren de calibración son los

manómetros de Bourdon un diafragma que pueden calibrarse mediante un

micromanómetro o un calibrador de “peso muerto”.

Calibrador de peso muerto Amsler

Este calibrador posee dos cámaras conectadas mediante válvulas, la cámara

superior tiene dos ramales en uno de los cuales se instalará el manómetro a

calibrar y el otro ramal posee un pistón sobre el cual pueden colocarse

pesas. La cámara inferior posee un embolo que es accionado por una

manivela.

Funcionamiento del calibrador de peso muerto Amsler

Inicialmente se llena la cámara inferior de aceite y se instala en un

ramal el manómetro y en el otro el pistón.

Se bombea el aceite de la cámara inferior a la cámara superior

mediante el pistón de doble efecto.

Una vez llena la cámara superior se colocan las pesas sobre el pistón

el cual transmite la variación de presión a través del aceite hacia el

ramal donde se encuentra el manómetro.

La presión en el pistón puede aumentarse aumentando el número de

pesas y disminuirse disminuyendo el número de pesas.

Con las presiones producidas por el pistón y las presiones que se

indican el manómetro podemos construir la curva de calibración del

manómetro.

Finalmente para retirar el manómetro se retiran las pesas y se abre la

otra válvula que permite el paso de aceite de la cámara superior a la

inferior, eliminando la presión en dicha cámara y esto permite retirar

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libremente el manómetro pues en caso contrario se produciría un

derramamiento de aceite.

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EQUIPOS E INSTRUMENTOS

1.- Micromanómetro

El micromanómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los

fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido

y la presión local. Usando los micro manómetros deben indicar fluctuaciones

rápidas de presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o

electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea. Cuando se

obtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial.

Fig.01 Micromanómetro

2.- Manómetro Bourdon

El principio de medida en el que se basa este instrumento es el sensor

conocido como tubo Bourdon. El sistema de medida está formado por un

tubo aplanado de bronce o acero, cerrado, en forma de “C” de ¾ de

circunferencia para la medición de bajas presiones, o enrollado en forma de

espiral para la medición de bajas presiones y que tiende a enderezarse

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proporcionalmente al aumento de la presión; este movimiento se transmite

mediante un elemento transmisor y multiplicador que mueve la aguja

indicadora sobre una escala graduada. La forma, el material y el espesor de

las paredes dependen de la presión que se quiera medir.

Fig.02 Manómetro Bourdon

3.- Ventilador

Esta máquina al encenderla gira con una velocidad angular determinada

(medida en rpm con ayuda del tacómetro) la cual nos permite mediante la

tubería bridad de succión permitir el paso del aire por los puntos donde

deseamos medir la presión y también el diagrama de velocidades del flujo.

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Fig.03 Ventilador del Laboratorio de Energía UNI - FIM

4.- Tubo de Pitot

Fue inventado por el ingeniero Henri Pitot en 1732 []y fue modificado en el

siglo XIX por Henry Darcy. []Se utiliza mucho para medir la velocidad del

viento en aparatos aéreos y para medir las velocidades de aire y gases en

aplicaciones industriales. Los tubos de Pitot miden la velocidad en un punto

dado de la corriente de flujo y no la media de la velocidad del viento.[]

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Fig.04 Tubo de Pitot instalado a la salida del ventilador

5.- Tacómetro

Un tacómetro es un dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje,

normalmente la velocidad de giro de un motor. Se mide en revoluciones por

minuto (RPM). Actualmente se utilizan con mayor frecuencia los tacómetros

digitales, por su mayor precisión.

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Fig.05 Tacómetro digital

6.- Calibrador de peso muerto

El comprobador de peso muerto consiste en una bomba de aceite o de fluido

hidráulico con dos conexiones de salida, una conectada al manómetro patrón

que se está comprobando, y la otra a un cuerpo de cilindro dentro del cual

desliza un pistón de sección calibrada que incorpora un juego de pesas.

La calibración se lleva a cabo accionando la bomba hasta levantar el pistón

con las pesas y haciendo girar éstas con la mano; su giro libre indica que la

presión es la adecuada, ya que el conjunto pistón-pesas está flotando sin

roces. Una pequeña válvula de alivio de paso fino y una válvula de

desplazamiento, permiten fijar exactamente la presión deseada cuando se

cambian las pesas en la misma prueba para obtener distintas presiones, o

cuando se da inadvertidamente una presión excesiva.

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Fig.06

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PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

1.- Inicialmente encendemos el ventilador y calculamos la velocidad angular

con ayuda del tacómetro. Luego medimos la distancia entre los puntos a

medir con ayuda del flexometro, una vez terminado este paso utilizamos el

micro manómetro y con ayudas de unas pequeñas mangueras medimos la

presión en cada de los puntos de la tubería bridada.

Fig.07 Medición de las rpm del ventilador

Fig.08 Cálculo de la presión manométrica por cada punto

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Procedimiento del cálculo de diagrama puntual de velocidades

1.- Inicialmente medimos el diámetro de la tubería bridada con ayuda del flexométro,

en nuestro caso nos da 30 cm y decidimos tomar 15 puntos, es decir, medir cada 2

cm la velocidad que nos marca el tubo de Pitot. Con estos puntos podremos graficar

el diagrama de velocidades y determinar el tipo de flujo( laminar o turbulento) que

circula por la tubería.

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Calibración del manómetro Bourdon

1. Inicialmente se llena la cámara inferior de aceite y se instala en un

ramal el manómetro y en el otro el pistón.

2. A continuación se bombea el aceite de la cámara inferior a la superior

mediante el pistón de doble efecto.

3. Una vez llena de aceite la cámara superior se colocan las pesas sobre

el pistón el cual ofrece a través del aceite hacia el otro ramal que es

aquel donde se encuentra ubicado el manómetro.

4. La presión ejercida por el pistón puede aumentarse aumentando

simplemente el número de pesas; luego disminuirse quitándolas.

5. Las presiones por el pistón y las presiones que indican el manómetro

podemos entonces construir su curva de calibración.

6. Finalmente para retirar el manómetro se retiran las pesas y se abre la

otra válvula que permite el paso de aceite de la cámara superior a la

inferior, eliminando la presión en dicha cámara y esto permite retirar

libremente el manómetro puede en caso contrario se producirá un

derramamiento del aceite.

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DATOS

Presión barométrica: 754.9 mmHg

Temperatura de bulbo seco: 23.31 °C

Temperatura de bulbo húmedo: 19.98 °C

Humedad relativa: 70 %

Con estos datos calculamos

Densidad del aire:

ρaire=P

R∗T=1.1831Kg /m3

Presión: 100.62 Kpa

Temperatura: 296.31 K

R (Constante de los gases): 0.287 KJ/Kg*K

Densidad del agua:

De las tablas termodinámicas: Estados de Líquido Comprimido del Agua

ρagua=998.209Kg /m3

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Calibración del manómetro Bourdon:

Tabla 01: Aumento de carga

N° de prueba Peso muerto (PSI)Manómetro Bourdon

(PSI)1 10 20

2 20 30

3 40 50

4 60 70

5 80 90

6 100 110

7 200 210

8 300 300

9 400 420

10 500 510

Tabla 02: Disminución de carga

N° de prueba Peso muerto (PSI)Manómetro Bourdon

(PSI)1 500 510

2 400 420

3 300 300

4 200 210

5 100 110

6 80 90

7 60 70

8 40 50

9 20 30

10 10 20

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Page 23: Medicion y Calibracion de Manometros

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Medición de presiones:

Tabla 03: Medición de presión en la succión del ventilador

PuntoDistancia hasta la

succión del ventilador

Medida del manómetro

(pulg. de agua)

1 247.3 cm 0.01

2 185.0 cm 0.01

3 154.2 cm 0.01

4 123.7 cm 0.01

5 93.1 cm 0.01

6 62.3 cm 0.01

7 32.2 cm 0.01

8 7.6 cm 0.01

Tabla 04: Medición de presión en la descarga del ventilador

PuntoDistancia desde la

descarga del ventilador

Medida del manómetro

(pulg. de agua)

1 32.5 cm 0.3

2 93.8 cm -

3 154.4 cm -

4 218 cm 0.02

5 248.8 cm 0.03

6 339.4 cm 0.02

7 372.5 cm 0.03

8 402.5 cm 0.03

9 432.8 cm -

10 465.5 cm 0.02

11 526.0 cm 0.01

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Page 24: Medicion y Calibracion de Manometros

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Obtención del Diagrama puntual de velocidades

Datos tomados a lo largo de todo el diámetro de la salida del ventilador.

Diámetro: 30 cm

Separación: 2cm

Tabla 05: Datos tomados con el tubo de Pitot a la salida

Punto Distancia desde el extremo (cm)

Altura en pulgadas de agua

1 0 0.293

2 2 0.349

3 4 0.372

4 6 0.375

5 8 0.365

6 10 0.362

7 12 0.360

8 14 0.372

9 16 0.380

10 18 0.397

11 20 0.406

12 22 0.411

13 24 0.407

14 26 0.374

15 28 0.324

16 30 0.291

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Page 25: Medicion y Calibracion de Manometros

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CÁLCULOS Y GRAFICOS

1.- Obtención del Diagrama puntual de velocidades

Diámetro de la tubería: 30 cm

Para el cálculo de la velocidad en cada punto, haremos uso de la siguiente fórmula:

V=√ 2∗g∗h∗ρagua

ρaire

Donde:

V :Velocidad puntualdel aire enm /s

g :Aceleración de la gravedad=9.81m /s2

h :altura deaguamedidaenmetros

Ejemplo de Cálculo:

Punto 1:

h : 0.293 pulgadas de agua <> 7.442*10-3 metros de agua

V=√ 2∗9.81∗7.442∗10−3∗998.2091.1831

V=11.099m /s

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Page 26: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

Tabla 0: Cálculo de velocidades puntuales

PuntoDistancia desde el

extremo (cm)Velocidad puntual del

aire (m/s)

1 0 11.099

2 2 12.112

3 4 12.505

4 6 12.555

5 8 12.386

6 10 12.335

7 12 12.301

8 14 12.505

9 16 12.638

10 18 12.918

11 20 13.064

12 22 13.144

13 24 13.080

14 26 12.538

15 28 11.670

16 30 11.060

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Page 27: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

Gráfico 01 Diagrama puntual de velocidades a la salida

Con los valores obtenidos, calculamos la velocidad promedio (promedio aritmético):

V m=12.369m /s

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Page 28: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

Cálculo del caudal

Q=V m∗A

Q=12.369∗π∗(0.302)

4

Q=0.874m3/s

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Page 29: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

2.- Cálculo de presión estática, dinámica y total.

Presión Estática

Con los datos del manómetro inclinado, se hace la equivalencia de pulgadas

de agua a metros de aire. En resumidas cuentas mediante la siguiente

fórmula se la presión estática.

Pestática=ρagua

ρaire

∗g∗h∗0.3048

Donde:

h: altura registrada en pulgadas de agua

En la Succión:

PuntoMedida del manómetro

(pulg. de agua)Presión Estática (Pa)

1 0.01 25.228 Pa

2 0.01 25.228 Pa

3 0.01 25.228 Pa

4 0.01 25.228 Pa

5 0.01 25.228 Pa

6 0.01 25.228 Pa

7 0.01 25.228 Pa

8 0.01 25.228 Pa

29

Page 30: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

En la descarga:

PuntoMedida del manómetro

(pulg. de agua)Presión Estática (Pa)

1 0.3 756.842 Pa

2 - -

3 - -

4 0.02 50.456 Pa

5 0.03 75.684 Pa

6 0.02 50.456 Pa

7 0.03 75.684 Pa

8 0.03 75.684 Pa

9 - -

10 0.02 50.456 Pa

11 0.01 25.228 Pa

Presión Dinámica:

La presión dinámica depende de la velocidad media en el conducto, la cual

está directamente ligada con el caudal; el cual lo consideramos constante. Es

por ello que la presión dinámica será constante.

Pdinámica=ρaire∗V media

2

2

Pdinámica=90.502Pa

30

Page 31: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

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Page 32: Medicion y Calibracion de Manometros

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CONCLUSIONES

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Page 33: Medicion y Calibracion de Manometros

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OBSERVACIONES

33

Page 34: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

BIBLIOGRAFIA

Manual de Laboratorio de Ingenieria Mecánica Tomo I (Medición de

Presiones)

Seymour Doolitle. Laboratorio del Ingeniero Mecánico

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Page 35: Medicion y Calibracion de Manometros

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I UNI-FIM

ANEXOS

Balanzas de pesos muertos

La idea de este artículo es la de mostrar las consideraciones que se deben

tomar en cuenta al utilizar una balanza de pesos muertos, ya que este equipo

es una buena opción en calibraciones de exactitudes mejores al ± 0,01%,

pero si dichas consideraciones no se toman en cuenta o si la exactitud es

peor al ±0,01% , valdría la pena considerar un calibrador digital de presión.

El siguiente diagrama nos muestra cómo funciona una balanza de pesos

muertos.

La bomba aplica presión al manómetro bajo prueba y al pistón, cuando la

presión de la bomba sea igual a la presión que aplican las masas, éstas

flotarán sobre el pistón y en ese momento tendremos una presiónconocida,

dada por la ecuación:

P= FA

Donde: P = Presión

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F = Fuerza

A = Áre

Manómetros tipo Bourdon

El principio de medida en el que se basa este instrumento es el sensor

conocido como tubo Bourdon. El sistema de medida está formado por un

tubo aplanado de bronce o acero, cerrado en forma de ¾ de circunferencia

para la medición de bajas presiones, o enrollado en forma de espiral para la

medición de bajas presiones y que tiende a enderezarse proporcionalmente

al aumento de la presión; este movimiento se transmite mediante un

elemento transmisor y multiplicador que mueve la aguja indicadora sobre una

escala graduada. La forma , el material y el espesor de las paredes

dependen de la presión que se quiera medir.

El conjunto de medida está formado por un tubo Bourdon soldado a un

racord de conexión, Por lo general este conjunto es de latón, pero en el caso

de altas presiones y también cuando hay que medir presiones de fluidos

corrosivos se hacen de aceros especiales.

La exactitud de este tipo de manómetros depende en gran parte del tubo, por

esa razón sólo deben emplearse tubos fabricados con las normas más

estrictas y envejecidos cuidadosamente por los fabricantes

El elemento de transmisión incorpora una biela para su ajuste.

La norma aplicable para los manómetros Bourdon es la UNE-EN 837-1

El almacenamiento y transporte del aparato deberá realizarse con el normal

cuidado al tratarse de elementos muy sensibles a los golpes y vibraciones.

Por su diámetro, es decir por el tamaño de la esfera en la que puede leerse

la indicación de la presión para la que está diseñado el aparato. Los más

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corrientes son los siguientes diámetros nominales en mm.: 40, 50, 63, 80,

100,160 y 250 mm. Los diámetros 40 y 50 mm. Son habitualmente utilizados

en conducciones para presiones comprendidas entre 2,5 bar y 60 bar, y en

modelos muy económicos con conexiones en latón, cajas protectoras en

ABS y precisiones del 2,5%, aunque es posible su fabricación en otros

rangos de presión, materiales y precisiones. Industrias típicas que utilizan

estos manómetros son: reguladores de presión, neumática, industria contra

incendios, etc. El diámetro 63 mm. Es habitual en la industria para

conexiones de ¼, y el diámetro 100 para conexiones de ½. Es corriente su

utilización en todos los materiales dependiendo de la aplicación a cubrir,

desde aparatos en caja de ABS o acero, hasta manómetros fabricados

íntegramente en acero inoxidable, pasando por los manómetros llenos de

glicerina con conexiones en latón y caja protectora en acero inoxidable.

Los diámetros 160 y 250 mm. Son habitualmente utilizados para aplicaciones

de laboratorio y lo más común es que se fabriquen en acero inoxidable y/o en

precisiones elevadas (0,5%, 0,25%,...etc.) Pero insistimos en que cualquier

variación de medidas, materiales, precisión y rango son en principio posibles,

otra cosa es que sean tan poco frecuentes que se conviertan en prototipos.

Por su elemento sensible, es decir por el componente mecánico elástico

utilizado como elemento que genere la deformación proporcional a la

presión.

Habitualmente la elección de ese componente está en función del rango de

presión a medir

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Cápsula o membrana para presiones comprendidas entre 5 mbar y 600 mbar

Fuelle: formado por un fuelle metálico con o sin resorte, y utilizado para

medir presiones relativamente bajas (hasta 7 bares) y presiones absolutas

Tubo Bourdon para presiones comprendidas entre 1 bar y 60 bar

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