Manual de laboratorio
- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA DE TECNOLOGIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE HIDRAULICA LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS Guía Práctica para Desarrollar Actividades de Laboratorio en la Unidad Curricular Mecánica de Fluidos Profesor: Luís Alejandro Sánchez R. Santa Ana de Coro, Agosto 2006
- 2. INTRODUCCION La rama de la mecánica aplicada, que estudia el comportamiento de los fluidos, ya sea en reposo o en movimiento, constituye la Mecánica de Fluidos y la Hidráulica. Dicho estudio requiere de un apoyo práctico que permita comprobar, comparar y visualizar los fenómenos hidráulicos, con el objeto de comprender la naturaleza de los mismos y a su vez involucrarse con el manejo de los instrumentos y equipos necesarios para el desarrollo de las actividades experimentales concernientes a la Mecánica de Fluidos y la Hidráulica. OBJETIVOS Servir de material instructivo en lo referente a los trabajos del Laboratorio de Hidráulica. Conocer el manejo de los instrumentos y equipos disponibles en el laboratorio para estudiar el comportamiento del agua y aplicar las expresiones matemáticas correspondientes. Desarrollar cualidades investigativas y descriptivas en los alumnos, logrando que incursionen en el área hidráulica, mediante la aplicación de este tipo de experiencia práctica.
- 3. NORMATIVA Las prácticas son de carácter obligatorio. Los Quiz ó Pre - Laboratorio no son recuperables. Solo serán incluidos en el informe de laboratorio, quienes hayan asistido a la practica y hayan desarrollado todas y cada unas de la experiencias correspondientes. La perdida de dos prácticas aplaza el laboratorio. El desarrollo de las actividades prácticas, debe llevarse a cabo de manera ordenada y de acuerdo con las instrucciones impartidas por el profesor al inicio de las mismas. TECNICAS DE EXPERIMENTACION En el campo de la hidráulica es muy común establecer relaciones experimentales, con el fin de complementar un desarrollo teórico, es así como resulta pertinente citar algunas experiencias prácticas dentro de las cuales enmarcaremos las nuestras: a) Confirmar la relación obtenida de un correcto análisis matemático. b) Evaluar los coeficientes obtenidos de un análisis teórico. c) Observación de los fenómenos hidráulicos típicos. ORIENTACIONES SOBRE LAS PRÁCTICAS a) Leer detalladamente la guía de laboratorio, y realizar las consultas bibliográficas respectivas, correspondientes a la práctica a ser desarrollada. b) Conocer las precauciones a seguir al momento de realizar el experimento. c) Disponer de todos los instrumentos necesarios para la medición de las variables o datos. d) Obtener una cantidad de datos lo suficientemente representativos que permitan desarrollar los experimentos con la mayor exactitud posible. e) Presentar dos ejemplos de cálculos y resultados en una forma clara y precisa. f) Analizar e interpretar los resultados para obtener buenas conclusiones.
- 4. BIBLIOGRAFÍA Cualquier texto de Mecánica de Fluidos e Hidráulica. SINOPSIS DEL CONTENIDO 1) Instrumentos y equipos de laboratorio. 2) Medición de presión y caudal. Calibración, Venturimetro, Placa Orificio y Tubo Pitot. 3) Visualización de Flujo Laminar y Flujo Turbulento. 4) Pérdidas por fricción en tuberías y debidas a la existencia de accesorios. 5) Funcionamiento de Bombas Centrifugas. 6) Flujo en Canales Abiertos: Flujo Uniforme, Vertederos y Resalto Hidráulico. EVALUACIÓN Tal como lo establece el Reglamento de Evaluación en su Capítulo V, de la evaluación de las Unidades Curriculares Teórico-Prácticas, la nota del componente práctico equivale al 25 % de la nota definitiva ó del lapso. Pre-Laboratorio: Es una evaluación individual y se debe presentar antes de iniciar cada práctica. Tiene un valor de 5 puntos. Informe de Laboratorio: El informe correspondiente a cada práctica, debe ser redactado con un criterio científico de manera clara y concreta, resaltando los aspectos más importantes de la actividad realizada durante la práctica, enfocando el análisis y las conclusiones, de acuerdo con los objetivos planteados al inicio de la práctica. (Los equipos de trabajo no serán mayor de 5 alumnos).
- 5. ESTRUCTURA DEL INFORME a) Título del Informe: Especifica el tema del informe. b) Introducción: Descripción breve y sencilla del contenido del informe de manera que permitan la mejor compresión del mismo. (Objetivos, justificación, breve descripción de la metodología empleada y breve exposición de las dificultades y limitaciones presentadas al desarrollar el trabajo, si las hubiese). c) Descripción del Aparato: Descripción del equipo a ser utilizado para el desarrollo de la práctica, sus características principales, funcionamiento y precauciones que se deben tener en cuenta. d) Marco Teórico: Recopilación del material bibliográfico requerido para desarrollar el trabajo. Conceptos básicos referentes al contenido de la práctica. e) Procedimiento a seguir: Procedimiento experimental aplicado para desarrollar la práctica. Debe ser redactado de manera clara y lógica. f) Variables que deben medirse, con sus respectivas unidades. g) Cálculos y Resultados: g.1) Valores medidos: Serán presentados en forma tabulada antes del cálculo típico. g.2) Cálculo Típico: Debe especificarse el procedimiento de cálculo, ya sea éste, gráfico ó a través de un desarrollo matemático realizado con las cantidades medidas. Si el procedimiento es repetitivo, basta con representar el cálculo una sola vez. g.3) Resultados: Después del cálculo típico serán tabulados. h) Análisis: Etapa en la cual se hará un desglose de los resultados; se describirán sus variaciones y se efectuarán las comparaciones entre el modelo y los sistemas en una forma simple y directa, manteniendo los resultados reales pese a las posibles fuentes causantes de error que se puedan presentar. i) Conclusiones: Se presentan en forma resumida, los resultados del análisis efectuado, derivado del planteamiento inicial en función de los objetivos establecidos. Los aspectos a considerar son los siguientes: i.1) Breve replanteo del tema investigado.
- 6. i.2) Breve descripción de la metodología empleada para la obtención de los resultados. i.3) Síntesis de las diversas partes del cuerpo del trabajo que condujeron a la solución de las interrogantes planteadas, las soluciones obtenidas con los experimentos y los resultados más relevantes. i.4) Planteamiento de los alcances y limitaciones del estudio realizado. j) Presentación del Informe: El informe se debe presentar a computadora, en hoja tamaño carta. Los gráficos deben ser nítidos; los puntos experimentales deben ser expresamente distinguidos y diferenciados; las escalas deben indicar las cantidades representadas con sus dimensiones. EQUIPOS DISPONIBLES EN EL LABORATORIO a) Kit para el estudio del Teorema de Bernoulli y sus implicaciones. b) Aparato de Osborne – Reynolds, para la visualización de la diferencia entre flujo laminar y turbulento, Modelo H651. c) Grupo para el estudio de las pérdidas de carga en tuberías, curvas y codos, válvulas y sobre los instrumentos para las medidas de flujo, Modelo H38D/E. d) Grupo para la prueba de Bombas Centrifugas en serie ó paralelo, Modelo H23.8DSU. e) Canal Abierto de inclinación variable con paredes transparentes. Elaborado por: Prof. Luís Alejandro Sánchez R.