fluidos

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

FUNDAMENTOS TEORICOS

Cuando un fluido junto al entorno de un slido, al fuerza de rozamiento ejercida por este sobre el fluido origina una disminucin de la velocidad del fluido en contacto con el slido. Si se consideran una serie de puntos situados sobre una perpendicular al entorno del slido, a medida que se aleja de las paredes de este, la distribucin de velocidades es creciente, la regin en que se produce el cambio de velocidades se denomina capa lmite. Los distintos modelos sumergidos permitirn la visualizacin de los siguientes fenmenos: -Derrame de lquidos por vertederos. -Cuerpos sumergidos en una corriente fluida. Aerodinmico. Con este fenmeno se estudia una nueva aplicacin del teorema de Bernoulli el fenmeno del derrame o vertido de un lquido, desborda por encima de una pared llamada en este caso VERTEDERO. La aplicacin principal de los vertederos consiste en la medida de caudales, encima tener diversas formas como rectangular, triangular, etc. El mdulo consiste en un canal transparente de metacrilato dotado de un rebosadero en la parte superior y una placa regulable en el extremo de descarga. Dicha placa permite regular el nivel de flujo. El agua es suministrada al canal desde la boca de impulsin del Banco Hidrulico (FME00) del Grupo de Alimentacin Hidrulica Bsico (FME00/B), mediante una tubera flexible, pasando a travs de un depsito de amortiguamiento que elimina las turbulencias. Dispone de un sistema de inyeccin de colorante, que consta de un depsito, una vlvula de control de flujo y unas agujas que permiten una mejor visualizacin del flujo alrededor de los diferentes modelos hidrodinmicos, los cuales se colocan en la parte central del canal. Nivelacin del mdulo mediante patas ajustables. Se suministran varios modelos hidrodinmicos para el estudio del flujo alrededor de stos


OBJETIVOS

Demostrar el fenmeno asociado con el flujo en un canal abierto Se estudia el movimiento de un fluido cuando este tiene lugar alrededor de un cuerpo fijo. Aunque exacto a causa de la distinta formacin de turbulencia, se puede considerar que el problema es el mismo si se mantiene fijo el obstculo desplazndose el equipo, que si se desplaza el cuerpo dentro de un fluido inmvil.

MATERIALES NECESARIO

-Banco hidrulico, FME-00 o grupo hidrulico FME-00B. -Equipo de visualizacin de flujo en canales, FME-09 -Modelo alargados (perfil de alas) -Fluorceina como colorante vegetal (no suministrada). - Modelos circulares


PRACTICA 1: DERRAME DE LIQUIDOS POR VERTEDEROS DE PARED DELGADA.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1: colocar el modelo a utilizar en el canal utilizado los tornillos de sujecin suministrados. El modelo se colocara en el orificio destinado para tal fin en la parte inferior del canal

2: en caso de no emplearse ningn modelo habr que poner los tornillos suministrados para esta situacin: para la realizacin de las prcticas, se tapara con el tornillo el agujero no utilizado. 3: para una mejor visualizacin del fluido debe utilizarse una tinta, inyectada a travs de las agujas hipodrmicas. Estas debern disponerse a la entrada del canal. Regularemos la salida del tinte con la manecilla de la llave de paso del dosificador. 4: se recomienda utilizar un tinte vegetal con d4ensidad similar a la del agua para que las lneas de flujo sean ntidas. Se recomienda el uso de Fluorceina. 5: poner en marcha la bomba para que el agua empiece a circular por el canal, estando la vlvula de control de la tinta cerrada. Ajustar el flujo a travs del canal con la vlvula de control del banco o grupo hidrulico y reguladora compuerta de salida del canal. Para el estudio de vertederos levantar la placa regulable hacia arriba, de modo que el agua no encuentre obstruccin en el desage. Segn aumentemos el caudal con la vlvula regulable para que el agua no rebosa por la parte superior del canal. 6: abrir la vlvula de control de tinta de la base del depsito y ajustar la densidad de la corriente. 7: una vez visualizado el modelo de flujo correspondiente, apagar la bomba y quitar el modelo del canal, poniendo en su lugar el correspondiente tornillo. 8: para ver la visualizacin de las lneas de flujo con mejor claridad, se puede colocar una hoja en banco por la parte trasera del canal. 9: medir las alturas aguas arriba del vertedero para diferentes caudales. Tomar nota del caudal proporcionado por el caudal o grupo hidrulico.


CALCULO DEL CAUDAL

1: CALCULO DE LIMITE H=2.3 P=7.0

2: CALCULO Q SIN CONSIDERAR h

-Calculo de la velocidad:

-Calculo de h

y

CALCULO Q2

Q1Q2


PRIMERA INTERACION:


-calculo de h

y

CALCULO Q3

Q2Q3SEGUNDA ITERACION:


-Calculo de h


y

CALCULO Q4

RESPUESTA:

Q3=Q4


PRACTICA 2: DERRAME DE LQUIDO POR VERTEDEROS DE PARED GRUESA

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El otro mtodo suministrado sirve para estudiar el vertedero de pared gruesa: la experiencia muestra que al pasar el lquido por un vertedero de pared gruesa, la superficie libre del mismo desciende Los pasos a seguir en cuanto a funcionamiento del equipo se refiere, son los mismos que los anteriormente descrito para la practica 1

CALCULO DEL CAUDAL

1: CALCULO DE LIMITE H=4.8 P=3.5

2: CALCULO Q SIN CONSIDERAR h


-Calculo de h


y

CALCULO Q2

Q1Q2PRIMERA ITERACION:


-Calculo de h

y

CALCULO Q3

Q2Q3


SEGUNDA ITERACION:


-calculo de h

y

CALCULO Q4

Q3Q4TERCERA ITERACION:


-Calculo de h


y

CALCULO Q5

Q4Q5

CUARTA INTERACION:


-Calculo de h

y

CALCULO Q6

RESPUESTA:

Q5=Q6


ANEXOS

EQUIPO DE VISUALIZACION DE FLUJO EN CANALES, FME-09

UTILIZACION DEL EQUIPO .FME-09. INYECTADO DE TINTA A TRAVEZ DE LAS AGUJAS HIPODREMICAS


CONCLUCIONES

Las lneas de corriente tienden a separarse a chocar con la pared delgada donde la parte inferior se forma una sum circunferencia.

Las lneas de corriente mantienen una trayectoria recta. hay un perfil de forma circular atrs del perfil de ala .

Para el modelo con perfil de ala la lnea de corriente que llega al centro se tiende a dividir en 2 sub lneas. una superior y otra inferior.

Para el modelo con perfil de ala, una parte del fluido de la lnea de corriente n: 2 y n: 3 se dirigen en contra la direccin de la corrien te.

Las lneas de corriente tienden a acumularse en forma ordenada para salir del canal

Marco Aylas Susanibar

fluidos

Documents

Transcript of fluidos