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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE SAN LUIS POTOS
FACULTAD DE INGENIERA REA CIVIL
LABORATORIO DE HIDRULICA
MANUAL DE PRCTICAS DE LA MATERIA HIDRAULICA I
AGOSTO 2010
UASLP Facultad de Ingeniera rea Civil Laboratorio de Hidrulica
Hidrulica I Prctica No.1, Pg.1
PRCTICA No. 1
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Objetivo: Determinar las principales propiedades de los fluidos (peso especfico, densidad, densidad
relativa, viscosidad cinemtica, viscosidad dinmica). Observar el fenmeno de capilaridad.
Antecedentes Tericos: 1. Peso especfico 2. Densidad 3. Densidad Relativa 4. Viscosidad Cinemtica 5. Viscosidad Dinmica 6. Viscosmetro Capilar 7. Viscosmetro de cada de bola 8. Aremetro y
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9. Ascensin Capilar.
Equipo: 1. Termmetro 2. Aremetro 3. Cronmetro 4. Probetas 5. Balanza 6. Balines 7. Viscosmetro capilar y 8. Tubos capilares.
Procedimiento:
1. Peso especfico: Llenar cinco probetas (agua, glicerina, aceite de ricino, mercurio y aceite).
Con el uso de la balanza pesar las probetas con los fluidos Determinar el peso y determinar el
volumen de cada fluido. Tomar la temperatura de los fluidos.
2. Densidad relativa: En las probetas con agua, con aceite de ricino, y aceite, introducir el aremetro en cada una y leer en la escala la densidad relativa (Dr.).
3. Viscosidad cinemtica: Llenar el viscosmetro capilar con agua hasta la marca superior y medir el tiempo de vaciado hasta la marca inferior. Repetir este proceso cuatro veces y tomar
un promedio de los tiempos.
4. Viscosidad dinmica: Introducir un baln en las probetas que contienen aceite de ricino, glicerina y aceite, tomar el tiempo que transcurre al recorrer el baln de la marca inicial a la
final de las probetas, medir la longitud de la columna del lquido y medir el dimetro de la
probeta. Repetir el proceso tres veces para obtener un promedio.
5. Ascensin capilar: Mojar los tubos capilares, sacudirlos e introducirlos en recipiente con agua. Introducir un tubo capilar en un recipiente con mercurio y medir la longitud que
asciende.
Medir la ascensin capilar y comparar el resultado con el obtenido con la frmula.
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Reporte: Elaborar en los espacios en blanco las operaciones para cada paso o en hoja por separado.
1. Con los datos obtenidos de la balanza (peso y volumen) obtener el peso especfico de los fluidos (agua, glicerina, aceite de ricino y aceite de motor).
W
V
2. Con el valor del peso especifico de los fluidos obtener su densidad.
g
1. Con los datos obtenidos del aremetro (Densidad relativa), obtener el peso especfico de los
fluidos (agua, glicerina, aceite de ricino y aceite de motor).
st Dr
31000 mKgfst
2. Con el valor del peso especifico de los fluidos obtener su densidad.
g
g ms
9 81 2.
1. Con el valor obtenido en el viscosmetro capilar (tiempo) obtener la viscosidad cinemtica ()
para el agua.
Kt
K m s 0 0105 10 6 2 2.
2. Con el valor de la viscosidad cinemtica obtener la viscosidad dinmica ().
Densidad del fluido () = Densidad obtenida en el paso (b)
Comparar los resultados obtenidos con los de tablas de textos.
Escribir los valores obtenidos en los libros:
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1. Con el valor obtenido en el viscosmetro de cada de bola, obtener la viscosidad dinmica para
glicerina, aceite de ricino y aceite de motor.
v l
t
v vs
1 2 4.
d
d
b
p
( )s l bd
vs
2
18
La altura de ascensin capilar de agua sobre vidrio hmedo, esta dada por la siguiente expresin:
hD
0 003.
donde:
h: altura de ascensin capilar en m.
D: Dimetro del tubo capilar en m.
Diagrama:
VISCOSIMETRO DE CAIDA DE BOLA
Distancia medida ( l )
Dimetro del baln = 0.318 cm
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Cuadro de Resultados:
A) Obtenidos en Laboratorio:
Concepto
Kgf / m3
Kgf s/m4
Dr
m2/s
Kgf * s/m2
Agua
Aceite de
Motor
Glicerina
Aceite de
Ricino
Mercurio
B) Obtenidos de Libros de Texto:
Concepto
Kgf / m3
Kgf s/m4
Dr
m2 / s
Kgf * s / m2
Agua
Aceite de
Motor
Glicerina
Aceite de
Ricino
Mercurio
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Nomenclatura:
Concepto Unidades
W : Peso del fluido. kgf
v : Velocidad medida. m/s
V : Volumen. m 3
vs : Velocidad corregida m/s
g : Aceleracin de la gravedad 9.81 m / s2
: Viscosidad cinemtica. m2 / s
: Viscosidad dinmica. Kgf * s/m2
t : Tiempo de vaciado. s
l : Longitud de descenso del baln. m
D : Dimetro del tubo capilar. m
db : Dimetro del baln. m
dp : Dimetro interior de la probeta. m
k : Constante del viscosmetro capilar. 0.0105 x 10-6
m2 / s
2
l : Peso especfico del liquido. Kgf / m3
st : Peso especfico estndar del agua. 1000 Kgf / m3
s : Peso especfico del acero 7,849.10 Kgf / m3
: Densidad. Kgf / m3
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PRCTICA No. 2
SISTEMAS MEDIDORES DE PRESIN
Objetivo: Usar diferentes mecanismos de presin y comparar los resultados obtenidos.
Antecedentes Tericos: 1. Presin Manomtrica 2. Presin Piezomtrica 3. Presin Absoluta 4. Presin Relativa 5. Manmetro 6. Piezmetro y 7. Plano de referencia.
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Equipo:
1. Manmetro de Bourdon 2. Piezmetro 3. Manmetro de mercurio y 4. Unidad de presin.
Diagrama:
Procedimiento:
Hacer el nmero de ensayos que en la tabla se marca sin exceder el lmite que fija la altura del
piezmetro; para cada ensayo se leen todos los aparatos de medicin, para comparar despus esas
lecturas con respecto al plano de referencia especificado.
SISTEMAS MEDIDORES DE PRESIN
PHR
Hp
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Reporte:
Elaborar los grficos con los valores de carga de presin (con respecto al plano de referencia) en
metros de columna de agua, obtenidas de las lecturas del manmetro de Bourdon, como
ordenadas, contra las de presin en metros de columna de agua, obtenidas del piezmetro como
abscisas. Para los mismos ejes, elaborar el grfico de las presiones obtenidas del manmetro de
mercurio contra las presiones del piezmetro.
Datos:
Peso especfico del agua () = 1,000 Kgf/m3 Peso especfico del mercurio (Hg) = 13,537 Kgf/m
3
k = _________m. (medicin)
Determinar:
1. hp = ? (lectura)
2. hm = ?
hm = h + z
hhHg
'
h = N1 - N2
3. hB = ?
hB = H + K
HP
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Cuadro Auxiliar:
Aparato I II III
hp
( m )
N1
( m )
N2
( m )
h'
( m )
z
( m )
hm
( m )
P
(Kgf/m2)
H
( m )
hB
( m ) Ensayo
1
2
3
4
5
Graficar:
Nota: Elaborar los grficos en hojas de papel cuadriculado, indicando los valores obtenidos.
Preguntas:
Despus de haber efectuado la prctica, contestar las siguientes preguntas:
1. Liste los mtodos en orden de exactitud.
A)
B)
C)
2. Qu errores pueden involucrarse en cada uno de ellos?
hB
(m)
hp (m)
hm (m)
hp (m)
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Nomenclatura:
Concepto Unidades
hp : Carga de presin en el piezmetro. m
N1 : Nivel 1 de mercurio. m
N2 : Nivel 2 de mercurio. m
z : Distancia del nivel 1 al PHR. m
K : Distancia del manmetro de Bourdon al PHR. m
hm : Carga de presin en el manmetro de mercurio. m
h : Carga de presin representativa. m
hB : Carga de presin en el manmetro de Bourdon. m
P : Presin manomtrica en el manmetro de Bourdon. Kgf / m2
PHR : Plano Horizontal de Referencia.
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PRCTICA No. 3
FUERZAS SOBRE SUPERFICIES PLANAS
Objetivo: Obtener la fuerza resultante terica y