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Practica 1 Laboratorio de Aerodinámica Grupo: 5AM3
Cuestionario
1.- Se tiene un tubo Pitot cuyos orificios de presión estática se encuentran a 12.8 mm de la punta y a 32mm del eje del vástago. Al colocarlo en una corriente de aire el tubo Pitot registra una presión Dinámica igual a 12.05 pulgadas de agua. Si se tienen condiciones estándar al nivel del mar, determinar el valor verdadero de la velocidad y de la presión dinámica en la corriente de aire. El tubo Pitot tiene 4 mm de diámetro.
DatosLp=12.8mmLv=32mmD=4mm
ρaire=1.325∈H 2O
T=15 °C
V=?
q=?
Operaciones
Para obtener el % de Error de acuerdo a las Graficas
( LvD )=(32mm4mm )=8LpD
=12.8mm4mm
=3.2
De la tabla
%Ev= 1.3100
=0.013
%Ep=−0.55100
=−0.0055
Error total
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ET=(Ep+Ev ) (1 )= (−0.0055+0.013 ) (1 )
ET=0.0075
Factor de corrección de presión Dinámica
1+ET=1+0.0075=1.0075
Presión Dinámica Corregida
q=qleida+ (1+ET )
q=12.05 (1.0075 )
q=12.1403∈H 2O
Presión Dinámica Verdadera
q=12.1403∈¿
q=3024.033Nm3
Velocidad Verdadera de
V=√ 2qρaire
¿¿
V=√2( 3024.331.325 )=√4564.578113
V=67.56ms
2.- Deducir la ecuación para la corrección de la velocidad por diferencia de densidad.
De la ecuación de Bernoulli en forma diferencial
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dp+ p∗v∗dv=0-----(1
Para un fluido incompresible y ρ=cte
Integrando la ecuación
p+( 12 )ρV 2=cte-------(2
Como la ecuación es constante en 1 punto, es igual a la suma de los valores de (1 en otro punto así
P1+( 12 ) ρV 12=P3+( 12 ) ρV 32
Teniendo una velocidad cero en un punto se tiene una presión total (PT), Con V ≠0
En otro punto tenemos
PT+0=PE+( 12) ρV 2----(4
Presión Dinámica
PDin=(12 )ρV 2
PT=PE+PDin
De (3 tenemos
PT−PE=( 12) ρV 2
PD=(12 )ρV 2
PD=qD
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Por lo Tanto
V=√ 2qρqD 1=qD2
Tenemos
V 2ρ2
=qD
V 2ρlab2
=qD 2
Igualando
Para obtener la velocidad corregida por densidad despejamos V2
V 2 ρx=V 2ρlab
Velocidad corregida por diferencia de P
V=V √ ρxρlab
3.- Deducir la ecuación para la corrección de la velocidad por error de presión Dinámica.
De
PD=(12 )ρV 2
Para valores de lecturas obtenidas y corregidas
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qD=( 12 ) ρV 2 corr
( 12 ) ρ1V 2=( 12 ) ρ2V 2(1+ET )
ρ1=ρ2
Tenemos
V 2=V 2 corr (1+ET )
V=√V 2 corr (1+ET )
V=Vcorr √(1+ET )
4.- En la práctica se observó que para un tubo Pitot se produce un error en la determinación de la presión dinámica debido a la posición de las tomas de presión estática con respecto a la punta y al vástago. Mencione y explique dos factores más que producen error en el tubo Pitot.
- Errores de Posición
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Debido a el Diseño y ubicación de las tomas, problemas en donde la corriente no es exactamente libre.
- Errores por características del fluido
Para Fluidos incompresibles V<M
Para Fluidos Compresibles V>M
5.- En un avión la lectura del indicador de de velocidad (IAS), ¿es realmente la velocidad del avión?.
Explique detalladamente que se debe hacer para obtener la velocidad verdadera.
- No es la velocidad verdadera, debido a que el aire es un fluido compresible cuyo grado de compresibilidad está determinado por M. Calibrando EAS a condiciones ISA obtenemos la velocidad equivalente:
Ve=661.5Con P=1
Teniendo el valor de V debido a la corrección por instrumento y posición de tubo pitot obtenemos la velocidad calibrada.
Error de Compresibilidad
CAS−EAS
Aplicado la corrección por temperaturas y las correcciones anteriores obtenemos la velocidad verdadera.
TAS= EAS
√σ
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Diferente a la velocidad indicada (IAS).
6.- Explique el diferente funcionamiento de dos anemómetros diferentes a los utilizados en la práctica
- Anemómetro de tubo Pitot PVM-620 (compresión)
Para medición de presión, velocidad del flujo de aire y caudal
a) Medición de Pe y PDb) Cálculo e indicación de velocidades a través del principio de
Bernoulli.
- Anemómetro de Hilo Caliente
Anemómetro Térmico el cual mide la velocidad del fluido detectando los cambios de transferencia de calor mediante un pequeño sensor.