Informe Caudal
Informe Caudal
Informe Caudal
Introducción
Los conceptos básicos, los materiales utilizados, el procedimiento seguido, los datos
obtenidos, los cálculos necesarios y la conclusión se detallarán a continuación en el presente
informe.
2. Objetivos
Los objetivos principales que se pretenden alcanzar con la ejecución de esta práctica son:
3. Fundamento teórico
CAUDAL
Está establecido que el caudal Q es el volumen de fluido por unidad de tiempo que pasa a
través de una sección transversal a la corriente. Así por ejemplo en una tubería de agua los
litros por hora que circulan a través de un plano transversal a la tubería se denomina caudal
o flujo de agua.
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Los métodos para la medición del caudal son
MÉTODO VOLUMÉTRICO
Este método permite medir pequeños caudales de agua, como son los que escuren en surcos
de riego. Para ello es necesario contar con un depósito de volumen conocido en el cual se
colecta el agua, anotando el tiempo que demoro en llenarse.
Esta operación puede repetirse 2 o 3 veces y se promedia con el fin de asegurar una mayor
exactitud.
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
2
𝑑𝑄 = 𝑉𝑛 ∗ 𝑑𝐴
Integrando: ∫ 𝑑𝑄 = ∫ 𝑉𝑛 ∗ 𝑑𝐴
𝑄 = 𝐴∗𝑉
Dónde: 𝑄 = Caudal
𝐴 = Área transversal
𝑉 = Velocidad media
4. Materiales
Recipiente graduado
Cronómetros
3
Regla graduada
Canal didáctico
Manguera
4
5. Procedimiento
5. Con los datos obtenidos se podrá realizar un gráfico volumen-tiempo para cada caso.
𝑉𝑜𝑙
𝑄=
𝑡
6. Cálculos
Recipiente (Volúmenes)
9 litros
6 litros
3 litros
11,4cm
5
Caudal 1
volumen - tiempo Q1
10
9
8
volumen (cm3)
7
6
5
4
3
2
1
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
tiempo (s)
3 𝑙𝑡 6 𝑙𝑡 9 𝑙𝑡
𝑄= 𝑄= 𝑄=
14,6975 𝑠𝑒𝑔 30,6325 𝑠𝑒𝑔 45,785 𝑠𝑒𝑔
𝑙𝑡 𝑙𝑡 𝑙𝑡
𝑄 = 0,20412 𝑄 = 0,19587 𝑄 = 0,19657
𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔
𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 = 11,4 𝑐𝑚
𝑙𝑡 𝑚3
𝑄𝑝𝑟𝑜𝑚 = 0,198853 = 1,98853 ∗ 10−𝟒
𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔
6
𝑄 =𝑉∗𝐴
3
−𝟒 𝑚
𝑄 1,98853 ∗ 10 𝑠𝑒𝑔
𝑉= =
𝐴 0,00114 𝑚2
𝑚
𝑉 = 0,1744
𝑠𝑒𝑔
Caudal 2
volumen - tiempo Q2
10
9
8
volumen ( cm3 )
7
6
5
4
3
2
1
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
tiempo (s)
3 𝑙𝑡 6 𝑙𝑡 9 𝑙𝑡
𝑄= 𝑄= 𝑄=
15,4325 𝑠𝑒𝑔 31,945 𝑠𝑒𝑔 48,055 𝑠𝑒𝑔
𝑙𝑡 𝑙𝑡 𝑙𝑡
𝑄 = 0,1944 𝑄 = 0,1878 𝑄 = 0,1873
𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔
7
Cálculo del volumen (ecuación de continuidad):
𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 = 11,4 𝑐𝑚
𝑙𝑡 𝑚3
𝑄𝑝𝑟𝑜𝑚 = 0,18983 = 1,8983 ∗ 10−𝟒
𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔
𝑄 =𝑉∗𝐴
𝑚3
𝑄 1,8983 ∗ 10−𝟒
𝑠𝑒𝑔
𝑉= =
𝐴 9,12𝑥10−𝟒 𝑚2
𝑚
𝑉 = 0,20815
𝑠𝑒𝑔
Caudal 3
volumen - tiempo Q3
10
9
8
volumen ( cm3 )
7
6
5
4
3
2
1
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
tiempo (s)
8
Calculo del caudal (método volumétrico):
3 𝑙𝑡 6 𝑙𝑡 9 𝑙𝑡
𝑄= 𝑄= 𝑄=
61,9233 𝑠𝑒𝑔 123,7533 𝑠𝑒𝑔 187,91 𝑠𝑒𝑔
𝑙𝑡 𝑙𝑡 𝑙𝑡
𝑄 = 0,04845 𝑄 = 0,04848 𝑄 = 0,04789
𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔
Nota: Los caudales para el tiempo 2 y 3 no se toman en cuenta para el promedio debido al
error, probablemente resultado de una mala medición de tiempo.
𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 = 11,4 𝑐𝑚
𝑙𝑡 𝑚3
𝑄𝑝𝑟𝑜𝑚 = 0,04845 = 4,845 ∗ 10−𝟓
𝑠𝑒𝑔 𝑠𝑒𝑔
𝑄 =𝑉∗𝐴
3
−𝟓 𝑚
𝑄 4,845 ∗ 10 𝑠𝑒𝑔
𝑉= =
𝐴 5,13 ∗ 10−𝟒 𝑚2
𝑚
𝑉 = 0,9444
𝑠𝑒𝑔
9
7. Conclusiones
Con el laboratorio realizado se pudo determinar tres diferentes caudales. Para cada caso se
midió el tiempo de llenado de un recipiente para 3, 6 y 9 litros.
Según la teoría, el caudal no debería variar para cualquier volumen. En los tres casos
observamos que el caudal si varía, y esto se debe a errores en la medida del tiempo,
consecuencia, en parte, de haber contado solo con un cronometro activo en todas las
medidas.
En el caso del caudal 3 si hubo un error más grande con la medida del tiempo para 6 y 9
litros, es por ello que para el cálculo del caudal promedio (para la posterior obtención de la
velocidad por la ecuación de continuidad) quedaron descartados. Pero ¿Por qué no se
descartó el caudal para 3 litros?
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