UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA LABORATORIO DE HIDRÁULICA HIDRÁULICA BÁSICA PRÁCTICA 1 PRESIÓN LABORATORIO DE HIDRAULICA OBJETIVO Conocer distintos dispositivos para medir presión. Obtener la magnitud de la presión y su equivalencia en diferentes unidades. Manómetro diferencial abierto (tubería de la turbina Francis) 3. Abrir la válvula de alimentación, purgar el manómetro y medir las alturas de las columnas de agua y mercurio correspondientes. ANTECEDENTES Ð Ð Ð Ð h = Concepto de presión, carga de presión y ley de Pascal Presión manométrica, atmosférica y absoluta Dispositivos para medir presión Dimensiones y unidades de presión ∆h = m m DESARROLLO pB = gρ0 h + gρHg ∆h Tomar las lecturas correspondientes en cada dispositivo para obtener la presión. Barómetro de mercurio 1. Colocar la punta del cono en el espejo de mercurio y tomar la lectura que marca el barómetro h, en milímetros de mercurio. Leer la temperatura T, en oC, en el termómetro de mercurio adosado al barómetro, obtener el 10% de su valor y sumarle 0.8. Este resultado es la corrección en milímetros de mercurio, que se debe restar a la lectura barométrica h para obtener la carga de presión atmosférica local hb, en milímetros de mercurio. Manómetro diferencial abierto (tubería con aire) 4. Accionar el compresor, elegir un manómetro diferencial abierto y medir las alturas de las columnas de aire y agua correspondientes. h = ____________ m ∆h = ____________ m h =_____________ mm T =_____________ °C pC = gρ0 ∆h - gρa h hb = h – (0.1T+0.8) en mm Hg hb = ____________ mm donde: ρa densidad del aire, 1.2 kg/m3 pb = gρHghb donde g aceleración de la gravedad, m/s2 ρHg densidad del mercurio, kg/m3 Manómetro diferencial cerrado (canal de pendiente variable) 5. Accionar la bomba y medir la diferencia de niveles de mercurio del manómetro diferencial cerrado. Piezómetro (sistema tanque-tubería-válvula) 2. Elegir un piezómetro, purgarlo y medir la altura h de la columna de agua. ∆h = ____________ m ∆pDE =g ∆h (ρHg - ρ0) h = ______________ m pA = gρ0 h Rrrrhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh donde: ρ0 densidad del agua, 1000 kg/m 3 http://dicyg.fi-c.unam.mx/~labhidraulica Semestre 2010-1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Manómetros de carátula (Bomba radial) 6. Accionar la bomba y leer en el manómetro la presión, en kgf/cm2, y en el vacuómetro la carga de presión negativa, en cm de mercurio. pG =____________ h = __________cm de Hg 1. Sotelo A., G. Hidráulica General Vol. 1, Ed. Limusa, México 1990. 2. Gieck, K. Manual de Fórmulas Técnicas, Ed. AlfaOmega, México 1992. kgf/cm2 CUESTIONARIO pF = gρHg h (presión negativa) Vacuómetro Manómetro 1. ¿Cuál es la diferencia entre presión y carga de presión? 2. ¿Cómo varía la presión atmosférica respecto a la altitud sobre el nivel del mar? BOMBA H2O 3. ¿Qué significado tiene un valor positivo de la presión manométrica? ¿Qué dispositivos de medición empleados en ésta práctica registraron presiones manométricas positivas? 4. ¿Qué debe ocurrir para que la presión absoluta sea igual a cero? 5. ¿Por qué se utilizan fluidos de diferente densidad para medir la presión con un manómetro diferencial? MEMORIA DE CÁLCULO atmosférica, en Pa, con el dato hb del 1. Calcular la presión barómetro. 6. El recipiente, que se muestra en la figura, se encuentra abierto a la atmósfera y contiene diferentes fluidos. Diga cuáles puntos se encuentran a igual presión y por qué. 2. Calcular la presión, en Pa, para los dispositivos siguientes: a. b. c. d. e. Piezómetro Manómetro diferencial abierto Manómetro diferencial abierto Manómetro diferencial cerrado Vacuómetro 3. Convertir el valor de la presión, leído en el manómetro de carátula, a las siguientes unidades: a) b) c) d) e) f) g) h) kgf /m2 lbf /in2 Pa bar atm columna de agua, en m columna de mercurio, en m columna de aire, en m 4. Calcular la altitud del Laboratorio de Hidráulica, en msnm, utilizando la ecuación de la atmósfera estándar: [ ( pa = 1 − z 2.26 × 10 −5 p0 )] 5.256 donde pa presión atmosférica local, en kPa (valor calculado en el punto 1) po presión atmosférica al nivel del mar, 101.3 kPa z altitud, en msnm http://dicyg.fi-c.unam.mx/~labhidraulica Semestre 2010-1