Practica 2

5/28/2018 Practica 2

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INSTITUTO POLITCNICO N CION LESCUEL SUPERIOR DE INGENIER MECNIC Y ELCTRIC

UNID D PROFESION L TICOMN

Ingeniera Aeronutica

Dinmica de fluidos

Prcticas de laboratorio

Prctica 2

Medicin de presin total, dinmica, esttica

Integrantes


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Grupo 4AM2

Objetivo:Usar un tubo Pitot para determinar la presin total, la presin esttica y la presin dinmica en unflujo de aire a diferentes velocidades a lo largo de un ducto de seccin transversal variable y otrode seccin transversal constante para comparar los valores obtenidos con los valores tericosdados por la ecuacin de continuidad.

Equipo y material:- Escala- Generador de viento.

- Manmetro diferencial y mangueras.

- Tubo Pitot.


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- Fondo plano para tnel de viento

- Fondo inclinado para tnel de viento.

IntroduccinJunto con la temperatura, la presin es una de las variables ms importante y ms medida enaplicaciones de investigacin y desarrollo.Muchas tareas de medicin son ya indispensables para un amplio rango de aplicaciones en laindustria de produccin alimenticia, calefaccin, aire acondicionado, en trmicas y tecnologa, eningeniera de proceso y en muchas otras reas.

Marco tericoEl concepto de presin es muy general y por ello puede emplearse siempre que exista una fuerzaactuando sobre una superficie. Sin embargo, su empleo resulta especialmente til cuando elcuerpo o sistema sobre el que se ejercen las fuerzas es deformable. Los fluidos no tienen formapropia y constituyen el principal ejemplo de aquellos casos en los que es ms adecuado utilizar el

concepto de presin que el de fuerza.Un sistema de canalizacin soporta tres presiones diferentes, presin esttica, presin dinmica ypresin total.Las presiones esttica y dinmica se usan para medir la velocidad de un fluido que circula por unatubera. La presin esttica es toda presin ejercida por un fluido y que se encuentra distribuida demanera uniforme sobre una superficie, la cual no se genera por velocidad del fluido o movimiento.Este tipo de presin es especficamente de los fluidos, se puede medir mediante instrumentoscomo los tubos piezomtricos.Cuando un fluido se encuentra en reposo, se dice que la presin dinmica es nula, mientras que lapresin esttica es igual a la presin total.Este tipo de presin acta por igual en todas las direcciones de la superficie que contenga el fluido,siempre en un ngulo recto.La presin total que ejerce un fluido (bien sea gaseoso o lquido) se define como la suma de la

presin esttica y la presin dinmica.

Un avin parado en tierra est sometido a la presin atmosfrica normal, la cual es ejercida sobretodas las partes del avin por igual. Esta presin ambiente es conocida como Presin Esttica.

Un avin en vuelo, adems de estar sujeto a la presin esttica de su nivel de vuelo, est sometidoa una presin adicional, que afecta a la superficie frontal de la aeronave (la que impacta contra lacorriente de aire) y que es debida a la resistencia que ofrece el aire al movimiento de la aeronave.


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Esta presin adicional se denomina Presin Dinmica, y su valor depende de la velocidad con laque se mueva el avin a travs del aire, y de la densidad de la atmsfera (al nivel de vuelo en elque se este volando). Por tanto, los bordes de ataque del avin sufrirn una Presin Total queconsiste en la suma de Presin Esttica ms Presin Dinmica. Esta presin total, en algunospaises, se denomina tambien Presin Pitot.

Presin Esttica: Presion atmosfrica a la altitud que estemos= Po

Presin Dinmica: (1/2)pV

Presin Total: Presin Esttica + Presin Dinamica= Po+(1/2)pV

,siendo V la velocidad de la aeronave y p la densidad del aire al nivel de vuelo.

El altmetro y el indicador de velocidad vertical funcionan nicamente con presin esttica, mientrasque el indicador de velocidad y el medido de Mach utilizan tanto la presin esttica, como lapresin total (obteniendo la presn dinmica indirectamente).

Desarrollo1.- Determinacin de las condiciones ambientales.A) se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de iniciar y

al finalizar los experimentos, anotando los valores en la tabla siguiente:

B) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio

Densidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.- Medicin de presin total, presin esttica y presin dinmica a lo largo de un ducto de seccin

transversal constante.Realizar mediciones de presin total, presin esttica y presin dinmica para cada posicin de la escala (a, b,

c, d, e y f), la toma de presin esttica debe de quedar debajo de cada letra. El control de velocidad del

generador de viento debe estar al mximo. La presin dinmica se debe de determinar de dos formas: la

primera, realizando la diferencia entre los valores de presin total y presin esttica ledos. (utilizando solo

una manguera). Y la segunda conectando ambas mangueras del manmetro al tubo Pitot, una a la toma de

presin total y otra a la toma de presin esttica y as leer la diferencia de presiones que es la presin

dinmica pero ahora directamente en el instrumento.

Por ltimo determinar la velocidad del flujo utilizando la presin dinmica leda directamente del

instrumento ( no se debe de leer la velocidad directamente del instrumento), cabe hacer notar queesta columna se podr completar cuando se tengan las condiciones ambientales finales y por lo tanto el valor

de la densidad del aire en el laboratorio ( z).

PRECAUCIN: NO desconectar las mangueras del manmetro, solamente conectarlas odesconectarlas al tubo Pitot.

Registrar los resultados en la tabla siguiente:


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3.- Medicin de presin total, presin esttica y presin dinmica a lo largo de un ducto de seccin

transversal variable.Cambiar el fondo plano del tnel de viento por el fondo inclinado de forma tal que la mnima seccin

transversal quede a la salida del tnel. Y proceder a medir la presin total, presin esttica y presin

dinmica en forma similar al punto anterior y anotar los resultados en la tabla siguiente:

Precaucin: Al cambiar el fondo plano por el fondo inclinado tener cuidado al momento de atornillar los elementos de sujecin dispuestos encada esquina del fondo.

4.- Comparacin de resultados tericos con experimentales.Comparar los valores de velocidad obtenidos experimentalmente para cada una de las posiciones utilizando la

ecuacin de continuidad:AV=AV=...=AVAA BB FF

Registrar los resultados en la tabla siguiente:

Cuestionario1.- Explique a que se deben las diferencias entre los resultados tericos y los experimentales.


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2.- Cual es la ventaja de trabajar con un manmetro inclinado con respecto a uno vertical?.

3.- Explique por que la escala de velocidad del manmetro diferencial utilizado en los experimentos no se

puede utilizar directamente. que correcciones y por que se deben de efectuar a esta escala?.

4.- Un tubo Pitot indica una presin dinmica igual a 8,820 N/m2. Cul es la velocidad del flujo en km/h?.

5.- Un tubo Pitot que incluye orificios para presin esttica como el que se utiliz en los experimentos se le

llama tubo Pitot-esttico, pero que sucede si la toma de presin esttica se separa del tubo y se coloca en

otro punto de la corriente de fluido?. Al realizar el clculo de velocidad, que velocidad obtendremos? la

velocidad en donde se encuentra el tubo Pitot (es decir la toma de presin total) o la velocidad en donde se

encuentra la presin esttica?. Explique y fundamente su respuesta.


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Conclusin

Bibliografia1.-SUAY BELENGUER, Juan Miguel, Hidrulica: Conceptos elementales de mecnica de

fluidos. 1 ed. San Juan de Alicante. 2002.


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2.- Informacin obtenida del sitio http://www.aireyespacio.com/2010/05/la-presion-estatica-y-la-presion.html consultada el 23/02/14 actualmente en linea.
http://www.aireyespacio.com/2010/05/la-presion-estatica-y-la-presion.html%20consultada%20el%2023/02/14http://www.aireyespacio.com/2010/05/la-presion-estatica-y-la-presion.html%20consultada%20el%2023/02/14http://www.aireyespacio.com/2010/05/la-presion-estatica-y-la-presion.html%20consultada%20el%2023/02/14http://www.aireyespacio.com/2010/05/la-presion-estatica-y-la-presion.html%20consultada%20el%2023/02/14

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