guia laboratorio 440140 icm ii 2012

UNIVERSIDAD DEL BO-BODEPARTAMENTO DE INGENIERA MECNICA

AREA DE TERMOFLUIDOS

Asignatura: Mecnica de Fluidos 440140 Gua de Laboratorios

Semestre II 2012

Gua de LaboratoriosMecnica de Fluidos

440140

II Semestre 2012

rea de Termofluidoswww.dimec.ubiobio.cl/termofluidoswww.ubiobio.cl Rev. 1.0

Pgina_1 Laboratorios_Termofluidos_2012




Semestre II 2012

PrefacioEl laboratorio de Mecnica de Fluidos 440140, complementa la experiencia de aprendizaje para la teora. Los ejercicios de laboratorio permiten la oportunidad del estudio directo del comportamiento de los fluidos. Algunos de los experimentos exponen algunos elementos o material no presentado explcitamente en teora., pero usted puede realizar la respectiva unin de estos elementos.Utilice el laboratorio como una oportunidad de enriquecer su conocimiento en esttica y dinmica de fluidos.

Los siguientes Objetivos de Aprendizaje para el laboratorio lo guiarn en tomar un rol activo en su educacin.

1.- Familiarizacin con el comportamiento fsico de los fluidos, propiedades bsicas de los fluidos tales como viscosidad y presin, fuerzas en fluido esttico y dinmico, la relacin entre presin y velocidad en u flujo. Adems de aprender a operar el equipamiento con propiedad y de manera segura.

2.- Desarrollar y reforzar la capacidad de lectura en instrumentacin . Lectura de manmetros, medidores de flujo, dinammetros, balanzas, etc. Medir eventos en unidades de tiempo cronometrados. Deber adems ser capaz de medir cantidades con el mximo de precisin utilizando los instrumentos provistos en el laboratorio.

3.- Desarrollar y reforzar la capacidad de observacin y documentacin.Debe desarrollar buenos hbitos en la organizacin y recoleccin de datos en terreno usando un cuaderno o block de notas y tener la precaucin con esos datos pues sern analizados despus de realizado el ensayo. Deber hacer un bosquejo de cada uno de los equipos fsicos usados en cada experimento. Poner principal atencin en la mecnica especfica y los detalles operacionales que permitan al equipo funcionar de la manera para la que fue diseado. Debe ser capaz de listar y describir los pasos usados para obtener las mediciones necesarias. Debe ser capaz de identificar cualquier accin que permita un correcto funcionamiento del equipo y correctos resultados del experimento. De la misma forma debe ser capaz de identificar cualquier accin que contribuya a resultados no deseados o que impliquen errores.

4.- Desarrollar habilidades para presentar un informe escrito.Usted crear informes para documentar su trabajo en el laboratorio. Usted debe usar escritura formal comnmente usada en documentacin tcnica en ingeniera. Su informe debe ser completo y conciso. Para desarrollar el informe , debe desarrollar un claro conocimiento del experimento de laboratorio y comunicar ese conocimiento en el documento escrito.





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NORMATIVA DE LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS

Las sesiones de laboratorio comenzarn con un Test de Entrada correspondiente a la experiencia a realizar. Al finalizar deber entregar el Informe de la experiencia segn la Pauta de Informe entregada por el profesor.

I ASISTENCIA Las sesiones se realizarn segn calendarizacin en Plataforma ADECCA. El porcentaje de asistencia al laboratorio es del 100%. No se aceptarn alumnos o alumnas atrasados (as) una vez iniciada la experiencia y ste no es motivo de

recuperacin. En el caso que llegue una vez iniciado el TEST, tendr Nota 1 (uno) en l. La asistencia al Test de Ciclo es OBLIGATORIA, se asume como otra experiencia. Si la alumna o alumno falta a una experiencia:

a) Slo podr recuperarla, si existe CAUSAL DEBIDAMENTE JUSTIFICADA. Toda recuperacin se realizar a fin de semestre.

b) Debe presentar Solicitud de Recuperacin, como cualquier evaluacin.c) Autorizada la recuperacin, el profesor definir da, hora y sala.

II OBLIGACIONES DEL ALUMNO O ALUMNA Estudiar y analizar previamente la experiencia en la Gua de Laboratorio. Antes de ingresar a Laboratorio se debe Apagar el Telfono Celular. Manejar un cuaderno personal, donde pueda llevar ordenadamente apuntes acerca de las experiencias realizadas y

las propuestas. Lpiz, calculadora, reglas y otras herramientas son de uso Personal. Vestir adecuadamente, usar zapatos cmodos. Evitar uso de gorros, sombreros, bufandas, alhajas, aretes o pulseras. Es obligatorio el uso de Guardapolvo o Delantal. Las experiencias contienen dos o ms actividades propuestas, en algunas se realizarn una o ms actividades,

quedando como su obligacin desarrollar las dems. Disponer de papel Milimetrado, Semilog, Log-Log, cuando corresponda. Revisar su Informe cuando el profesor le indique. Es responsabilidad del Alumno (a) verificar peridicamente sus calificaciones.

III EVALUACINLa nota final de laboratorio se obtendr de acuerdo a las siguientes ponderaciones:

Promedio Test de Entrada: 15%Promedio Informes: 40%Test de Ciclo: 45%

El Test de Ciclo incluye una o dos de las experiencias realizadas durante el semestre. Las experiencias sern fijadas por el profesor.

No existe nota mnima de aprobacin.

Recorte AquNOTA: (Entregue esta colilla al Auxiliar de Laboratorio)

Declaro conocer la Normativa de LaboratorioNombre Alumno/a:_______________________________________________________________

Cdigo Asignatura._______________________ Fecha:__________________

Firma: __________________________





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Contenidos

1 Viscosidad 52 Aparato Reynolds 153 Medicin de Caudal 244 Prdidas de Carga 395 Flujo externo Perfil Aerodinmico 526 Tablas y grficos 607 Anexo A: Informe Laboratorio 65





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Experimento 1

1.- OBJETIVOProporcionar bases tericas, acerca de Viscosidad. Determinar experimentalmente

usando mtodo grfico, Indice de Viscosidad segn ASTM D2270 para lubricantes, con Viscosimetro Saybolt.

2.- PRINCIPIOS TERICOSViscosidad es la propiedad de los fluidos de presentar una tensin tangencial,

cuando bajo la accin de un esfuerzo de corte, se establece un gradiente de velocidad normal con respecto a la direccin del escurrimiento. La viscosidad es probablemente la propiedad fsica ms importante de un aceite lubricante de petrleo, sta es la medida de las caractersticas de flujo del aceite, entre ms espeso sea, mayor es su viscosidad y mayor su resistencia a fluir. El mecanismo para establecer la adecuada pelcula de lubricante depende, en gran parte, de la viscosidad.

Es importante tener un control estricto de la temperatura. La viscosidad de cualquier aceite de petrleo aumenta cuando el aceite es enfriado y disminuye cuando este es calentado. Por esta misma razn, el valor de la viscosidad de un aceite debe ir siempre acompaado por el de la temperatura a la cual fue determinado.

Ley de Newton: En un flujo laminar, el Esfuerzo de Corte Tensin tangencial, en la direccin del escurrimiento, es proporcional al gradiente de velocidad.


VISCOSIDAD

= u y




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Donde: : Tensin tangencial. : Viscosidad absoluta o dinmica

No confundir con... : Viscosidad cinemtica. Que es la

relacin entre la viscosidad absoluta y la densidad del fluido a la

temperatura del ensayou y : Rgimen de corte o gradiente de

velocidad (u: velocidad ; y : dimensin)

A : Area de la superficie de la placa mvil

F : Fuerza aplicada para mover la placa mvil venciendo la resistencia por la viscosidad del aceite.

Los fluidos que satisfacen esta ecuacin, son llamados "Newtonianos". Ej.: agua, aire, etc.

Unidades de Medida:C.G.S M.K.S.

Viscosidad Dinmica 1 gcm s

= Po 1 kgm s

= 10 Po

Viscosidad Cinemtica1 cm

2

s= St 1 m

2

s= 104 St

Comunmente, se tienen las viscosidades en cPo (centi-Poise) o en cSt (centi-Stoke)





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Para lubricantes, el Segundo Saybolt Universal (SSU) es una unidad convencional de viscosidad. Se define el SSU como el tiempo de escurrmiento en segundos que demora en pasar por un orificio universal calibrado, una muestra de 60 ml. bajo condiciones especficas.

Otras unidades de viscosidad convencional son: Segundos Saybolt Furol, Grados Engler y Segundos Redwood.

Relaciones entre SSU y unidades de viscosidad cinemtica y dinmica.

Estas relaciones son usadas y aceptadas para clculos de tipo comercial, en ningn caso en clculos de precisin.

cst : Viscosidad en Centi-Stoke = 10-2 St.t: tiempos en segundos que demora en escurrir la muestra a travs de la probeta (SSU)

(Saybolt Universal)El conocimiento de la viscosidad de un lquido permite interpretar.a) Los fenmenos que aparecen durante el flujo de un fluido, a travs de tubos y accesorios, caeras, canales, etc.b) Las prdidas debidas al roce que se presentan en la lubricacin.

Viscosmetros: Existen diferentes tipos de Viscosmetros, siendo los ms utilizados:a) Viscosmetros Tipo Capilar: Es aquel en el cual, se determina la viscosidad de un

lquido, mediante la medicin del tiempo que demora en escurrir un determinado volumen de liquido, a travs de un tubo capilar bajo una presin exactamente reproducible, generalmente bajo la presin de una columna liquida, manteniendo constante la temperatura durante el ensayo. Ej.: Viscosimetro Cinemtico (Cannon, Fenste).

b) Viscosmetro de Esfera Gravitante: Es aquel en el cual se determina la viscosidad por la velocidad de cada de una esfera de dimetro y peso especificadas, a travs del lquido bajo condiciones que aseguran la proporcionalidad entre la viscosidad y la


Si t 100 cst = 0,226 t 195

t

Si t 100 cst = 0,22 t 135

t




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velocidad de cada, manteniendo constante la temperatura durante el ensayo.c) Viscosmetros Convencionales: Son viscosmetros de dimensiones normalizadas, en

que se determina la viscosidad convencional, de conformidad con procedimientos especificados para cada caso.

Las indicaciones de estos instrumentos no debern emplearse en clculos que requieran precisin y podrn servir nicamente para informaciones aproximadas de la viscosidad en aplicaciones de tipo industrial.

El Viscosmetro Saybolt Universal (ASTM D88) es utilizado para aceites de bajas y medias viscosidades, consiste en un recipiente cilndrico para la muestra de aceite y de un matraz de contencin, colocado abajo para recibir y medir el aceite descargado del recipiente. En la parte inferior del recipiente existe un orificio de dimensiones especificas, a travs del cual fluye el aceite.

El recipiente con el aceite est rodeado con un bao de aceite para facilitar que la temperatura de la muestra se mantenga constante.

Las temperaturas son controladas por dos termmetros. Uno colocado en el aceite muestra y el otro en el bao. Para ajustar la temperatura, se utiliza una fuente externa de calor, la cual es aplicada al bao. El tiempo de flujo del aceite hasta la probeta graduada es tomado con un cronmetro.

El Viscosmetro Saybolt Furol (ASTM D88), se utiliza para los aceites muy viscosos este aparato difiere del Viscosimetro Saybolt Universal, nicamente en el dimetro del orificio por donde escurre el aceite.

- Dimetro orificio Saybolt Universal: 0.0695 pulgadas- Dimetro orificio Saybolt Furol: 0.1240 pulgadas

Indice de Viscosidad: Es un nmero emprico que indica el cambio de viscosidad de un aceite, al variar la temperatura. Un ndice de viscosidad bajo, significa un cambio relativamente importante de viscosidad en relacin a un intervalo de temperatura y viceversa, un ndice de viscosidad alto, implica un cambio moderado de viscosidad frente a el mismo rango de temperaturas..





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Segn ASTM 2270:

U = Viscosidad cinemtica del aceite a 40CL : Viscosidad cinemtica a 40C de un aceite de I.V.= 0, y que tiene la misma viscosidad cinemtica a 100C que la muestra.D = L - HH = Viscosidad cinemtica a 40C de un aceite de I.V.= 100 y que tiene la misma viscosidad cinemtica a 100C que la muestra.

Los valores L y H, se pueden encontrar en Tabla 1 (TABLE 1, Basic values for L and H) vlidos solamente para valores de viscosidad a 100C comprendidos entre 2.0 y 70.0 cSt.

Para valores de viscosidad a 100C inferiores a 2.0 cst., los valores D y L se obtendrn de las frmulas: .L = ( 1.655 + 1,2655 ) = Viscosidad cinemateca del aceiteD = (0.1725 + 0.34984 ) en estudio a 100C.

Ejemplo:

Determinar el Indice de Viscosidad de un aceite cuya viscosidad a 40C es de 91.60 cSt y a 100C es de 9.4 cSt.1 cst = 1 centistoke

De la Tabla 1 (ASTM D 2270 )

L =132.8 y D = 57.07


I.V. = L UD 100

I.V. = 138,8 91,657,07

100

I.V. = 82,7




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Grficos viscosidad v/s temperatura: Para poder determinar la viscosidad de un aceite, a cualquier temperatura, conocidas las viscosidades a dos temperaturas diferentes, se pueden confeccionar grficos de viscosidad, ya sea medida en (SSU) o Unidades de Viscosidad Absoluta. Dichos grficos se construyen en papel bi-logaritmico segn ASTM D 341 . El grfico consiste en un eje X logartmico en el que se ubica la temperatura y un eje Y doble-logartmico donde se ubica la viscosidad.

Segn la Norma los puntos conocidos se unen con una lnea recta.

Ejemplo:

3.- DESCRIPCIN DEL EQUIPO

Se utiliza un viscosimetro Saybolt. Este viscosimetro permite medir el tiempo de escurrimiento, a temperatura constante, de 60 ml de muestra a travs de un orificio Furol calibrado.

Viscosmetro SayboltMarca : Precision ScientificRango: 70 210FVoltaje : 220 VWatt : 700 Ciclos: 50/60

TermmetrosMarca : BrannanRango: -20C a 150CSensibilidad :1C


SAE - 20

SAE - 30

SAE - 40

Temperatura

Vis

cosi

dad




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Matraz Saybolt calibrados de 60 ml.Marca : Pyrex U.S.A.Capacidad : 60 ml 0.05 ml.

Aceites (muestras): SAE 40 (Esso Motor Oil, Shell x100, etc.)SAE 15 W40 (Brutus T5, Shell Rimula X, etc.)





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3.1.- Esquema instalacin

4.- PROCEDIMIENTO

Lavar con desengrasante y secar los matraces Saybolt. Conectar el equipo a una red de 220 Volts. Colocar los termmetros, tanto en el bao de aceite como en la muestra,

sujetndolos por medio de soportes.


Nivel mnimo del

bao

Rebalse Probeta

Probeta de

Ensayo

Tapn de Corcho

Recipiente del bao

Salida con Orificio

calibrado

60 mlMatraz de

Aforo

Marca o Nivel




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Fijar las temperaturas a las cuales realizarn las mediciones (2 temperaturas). Agitar la muestra con el termmetro en movimiento circular hasta que la

temperatura no difiera de la temperatura de ensayo, por lo menos 1 minuto. Logrado esto, retire el termmetro.

Coloque el matraz Saybolt justo bajo el orificio de salida. Existe un alojamiento en la base del viscosmetro para el correcto calce del matraz.

Retire el corcho, tirando la cadenilla y, simultneamente, poner en funcionamiento el cronmetro.

Cuando hayan escurrido los 60 ml de fluido (marca en el cuello del matraz), detenga el cronmetro.

La lectura del cronmetro corresponde a la viscosidad cinemtica en segundos Saybolt Furol (SSF).

5.- RESULTADOS

De acuerdo a tablas, transformar los segundos Saybolt-Furol a segundos Saybolt Universal.

Graficar en carta ASTM D 341, un diagrama Viscosidad (cst) v/s Temperatura (C). Calcular el I.V. a cada uno de los aceites estudiados. Resolver problemas dados por el profesor.

6.- BIBLIOGRAFA

Standard practice for Calculating Visocisity Index from kinematic Viscosity at 40 and 100C, 1998 ASTM D2270

Mecnica de los Fluidos, 8va. Edicin, 1998 Streter, V; Wylie, B.

Mecnica de Fluidos, 2da. Edicin, 1998 Potter, M; Wiggert, D.; Hondzo, M.





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7.- TABLA DE MEDICIONES

1era Medicin 2da MedicinT1 SSF1 T2 SSF2

Aceite AAceite B

8.- TABLA DE RESULTADOS

U L D I.VAceite AAceite B





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Experimento 2

1.- OBJETIVO

Evaluar, de acuerdo a diferentes condiciones de flujo: El nmero de Reynolds. Observar y cuantificar el flujo de transicin. Observar el perfil parablico de velocidades.

2.- PRINCIPIOS TERICOS

El nmero de Reynolds es un parmetro adimensional que representa la relacin entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas. La naturaleza del flujo en un conducto cerrado puede ser investigada haciendo circular agua u otro lquido incoloro por un tubo de vidrio. Cuando la velocidad del fluido es baja, tiende a moverse en capas y se dice que el flujo es laminar. Este tipo de flujo est ilustrado en la Fig. 1. el lquido coloreado (de prueba) tiende a permanecer en el centro de la corriente.

Flujo Laminar Vmedia = 0.5 Vmxima

Fig. 1

Puede verse tambin la distribucin de la velocidad en el flujo laminar, cada capa fluye con su propia velocidad, existiendo una accin de corte entre cada una de ellas. La curva de distribucin tiene la forma de una parbola siendo la velocidad media igual a la mitad de la velocidad media mxima.

Al principio, un aumento de la velocidad del lquido incoloro no produce


APARATO REYNOLDS




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modificaciones en la corriente del lquido coloreado y por lo tanto, permanece inalterada la naturaleza del flujo a cierta velocidad, sin embargo, hay un cambio brusco. El lquido coloreado se desparrama y llena casi todo el tubo, esto se puede observar en la figura siguiente:

Flujo Turbulento Vmedia = 0.82 Vmxima

Fig. 2

Osbourne Reynolds, conocido por sus experiencias clsicas sobre el flujo fluido, llamo a este tipo de flujo, flujo turbulento.

Tanto el flujo laminar como el flujo turbulento son flujos estacionarios en sentido general (esto es , el caudal de masa en un punto dado no varia con el tiempo). En una corriente laminar, la velocidad del fluido es independiente del tiempo en cambio, en un punto dado cualquiera de una corriente turbulenta la velocidad del lquido flucta con l.

No hay una expresin matemtica simple de la distribucin de velocidad en un flujo turbulento. La fig. 2. muestra un a forma aproximada de curva de distribucin, la velocidad media es igual a el 80 % de la velocidad mxima aproximadamente.

En el flujo en un tubo de vidrio el factor que determina el paso del flujo laminar al turbulento es la velocidad del fluido. Osbourne Reynolds, al investigar el problema, descubri que la naturaleza del flujo no es dependiente de variables individuales, sino una combinacin adimensional de ellas, relacin llamada posteriormente Nmero de Reynolds en su honor. Este grupo adimensional de variables se define como:





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Donde:

Re: Nmero de Reynolds

D: Dimetro de la corriente fluida

: Densidad

V: Velocidad del Fluido

: Viscosidad Absoluta

Para que el nmero de Reynolds sea adimensional, deben usarse unidades coherentes para todas las variables del segundo miembro de la ecuacin anterior:

Si La ecuacin anterior puede escribirse:

Donde es la viscosidad cinemtica

La investigacin intensa del valor del Nmero de Reynolds para el cual ocurre la transicin del flujo laminar al turbulento, ha demostrado que la transicin no es tan brusca como resulta del simple aparato ilustrado anteriormente. Resulta ser que, a medida que aumenta el numero de Reynolds, el flujo laminar persiste hasta llegar a un nmero de Reynolds aproximadamente 2000; cuando el Nmero de Reynolds excede de 3000, el flujo es normalmente turbulento.

Entre 2000 y 3000, el flujo es parcialmente laminar y parcialmente turbulento y es conocido como rgimen de transicin, que se caracteriza porque el valor de la velocidad que indica el cambio de rgimen no tiene valor fijo, dado que influyen factores tales como asperezas de la superficie del ducto, vibraciones del ducto, etc., estas velocidades (que indica el cambio de rgimen), se denomina velocidad crtica inferior y/o superior.


Re =V D

Re =

ms

kgm3

m

kgm s

=

Re =V D




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El equipo a utilizar es el llamado OSBOURNE REYNOLDS APPARATUS.ARMFIELD ENGINEERING LIMITED

Otros son:PROBETA BRAND W-GERMANY 1000: 10 mlCRONOMETRO SARGENT WELCH; SENS.: 0.2 seg.TERMOMETRO BRANNAN; RANGO: -20 C. a 150C. Sens: 1C





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4.- PROCEDIMIENTO

El equipo debe ponerse en su posicin de funcionamiento, efectuando las conexiones de abastecimiento y desage de fluido.

Llenar el depsito de colorante, posicionar el inyector justamente sobre la boca de la campana.

Abrir la vlvula para llenar el estanque, manteniendo un nivel constante.


Depsito de Anilina Vlvula de Paso

Campana Bocatoma

Estabilizadores de Flujo

Entrada de Flujo

Tubo de Altura Constante

Tubo de Vidrio, Visualizador de

Flujo

Descarga y Regulador de Flujo




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Abrir lentamente la vlvula de desage junto con la del depsito de anilina, de manera que se visualice una pequea lnea de tinta por el tubo transparente.

Proceder a abrir gradualmente la vlvula de descarga midiendo a la vez el caudal por aforo volumtrico hasta encontrar la velocidad crtica inferior y superior.

Registrar la temperatura del agua y determinar el valor de la viscosidad cinemtica en tablas.

Para observar el perfil de velocidades detenga el flujo y sobre la boca de la campana, deposite una pequea cantidad de colorante, luego abra lentamente la vlvula de descarga de tal manera que la anilina circule lentamente por el tubo transparente.

5.- FRMULAS

Caudal

Velocidad Media

Viscosidad Cinemtica

La viscosidad cinemtica es funcin de la temperatura del fluido en ensayo. Ver Tabla de Viscosidad en Anexo.

Nmero de Reynolds

Dimetro de la tubera


Q = VolTiempo

V media =Q

Aseccin

= f T

Re =V media D




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10 mm 13 mm dependiendo del equipo ensayado

Factor de friccin rgimen laminar

Factor de friccin rgimen turbulento

6.- RESULTADOS

Determinar para cada medicin el Nmero de Reynolds y Factor de Friccin que corresponda.

7.- BIBLIOGRAFA

Mecnica de los Fluidos, 8va. Edicin, 1998 Streter, V; Wylie, B. Mecnica de Fluidos, 2da. Edicin, 1998 Potter, M; Wiggert, D.;

Hondzo, M.


f = 64Re

f = 0.3164Re




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Medicin Volumen (m3) Tiempo (s) Observaciones

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Datos 1:T AGUA: AGUA:

1 Ver Tabla N1 en Anexo Tablas y grficos





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Medicin Caudal (m3/s) Velocidad (m/s)

Re f Rgimen

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Donde el rgimen podr ser:L : Laminart : TransicinT : Turbulento





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Experimento 3

1.- OBJETIVOS

Medir el caudal de un fluido en un circuito con contorno cerrado, utilizando manmetros diferenciales, Tubo de Venturi, Placa Orificio y Tubo de Pitot.

Utilizacin de la Ecuacin de Bernoulli para determinar el caudal en un ducto cerrado.


La ecuacin de Bernoulli es uno de los pilares fundamentales de la hidrodinmica, son innumerables los problemas prcticos que se resuelven mediante esta ecuacin, entre estos la medicin de caudales.

Balance de Energa:

B1 :Energa de fluido en el Punto 1.

B2 :Energa de fluidos en el Punto2.

Perd1-2: Prdidas de Carga: Para efectos de medicin y como se sabe que las distancias o longitudes de los instrumentos no son extensas, se asumir que las prdidas de carga sern nulas.


MEDICIN DE CAUDAL

B1 = B2 Perd 12




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Aforo Volumtrico:Un mtodo simple para determinar el caudal (cantidad de flujo en volumen o masa por unidad de tiempo), consiste en reunir el flujo que ha circulado durante un periodo medido de tiempo y pesarlo. Este mtodo se utiliza mucho en determinaciones experimentales cuando el fluido es un lquido y el caudal es relativamente escaso de modo que el lquido puede juntarse en un estanque de dimensiones razonables.

Fig. N1Aforo volumtrico

Tubo de VenturiEl tubo de Venturi consta de tres partes, una convergente, otra seccin mnima o garganta y finalmente una seccin divergente. Se mide la diferencia de presiones entre la seccin 1 y 2, como se indica en la figura siguiente.

Fig. N2Tubo de Venturi

Placa orificio





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La placa de orificio consiste en una placa perforada que se instala en la tubera, el orificio que posee es una abertura cilndrica o prismtica a travs de la cual fluye el fluido. El orificio es normalizado, la caracterstica de este borde es que el chorro que ste genera no toca en su salida de nuevo la pared del orificio. El caudal se puede determinar por medio de las lecturas de presin diferenciales. Dos tomas conectadas en la parte anterior y posterior de la placa captan esta presin diferencial.

La disposicin de las tomas se pueden observar con mas claridad en la figura N3

Fig. N3Placa Orificio

Tubo de PitotEl tubo de Pitot es quiz la forma ms antigua de medir la presin diferencial y tambin conocer la velocidad de circulacin de un fluido en una tubera. Consiste en un pequeo tubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energa cintica en energa de presin, lo que da lugar a un aumento de presin dentro del tubo de Pitot.





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Fig. N 4Tubo de Pitot





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3.- EXPERIMENTALMENTE SE TIENE:

3.1.- Caudal Real (Aforo Volumtrico):

3.2.- Tubo de Venturi


QR =Vol

Tiempo




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Observando los tubos piezomtricos:


B1 = B2 Perd 12

Si Perd 12=0

P1 f

Z 1 V 1

2

2g=

P2 f

Z2 V 2

2

2g

P f

=P1P2 f

=V 2

2V 12

2g

P f

=V 2

2V 12

2gi

P = lm H P lm

= H

Como: lm = f = H 2 OCaso Laboratorio

H = PH 2 O= P f

ii

Como: Q1 = Q2 A1 A2 V 1 V 2

A1 V 1 = A2 V 2

V 1 =A2 V 2

A1iii




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Reemplazando iii y ii en ise obtiene:

El caudal ser:


V 2 = 2 g H1 A2A1 2Q2 = A2V 2

Q = A2 V 2




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3.3.- Placa Orificio

La formulacin anterior para el Tubo de Venturi es exactamente la misma para una Placa Orificio.

3.4.- Coeficiente de Descarga:


CD =QRQT

V 2 = 2 g H1 A2A1 2Q2 = A2V 2

Q = A2 V 2

H




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3.5.- Tubo de Pitot

Observando el manmetro diferencial:


B1 = B2 Perd 12

Si Perd 12=0

P1 f

Z 1 V 1

2

2g=

P2 f

Z2 V 2

2

2g

V 22

2g Z 2Z 1 = 0

P f

=P2P1 f

=V 1

2

2g

P f

=V 1

2

2gi




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Reemplazando ii en ise obtiene:

El caudal ser:

4.- DESCRIPCIN DEL EQUIPOPara realizar esta experiencia se cuenta con un Banco de Ensayos, recirculacin de

agua por medio de una bomba, estanque elevado y estanque o depsito inferior.

Banco de Ensayos Norwood Instruments Ltd. Una regla central graduada manmetro diferencial. 4 Caeras de dimetros nominales: 28, 22, 15, 8 mm. Verifique en la placa los

dimetros interiores correspondientes. Un tubo de Venturi. Una placa Orificio. 4 Codos de 90C, conectados en serie. Un dispositivo de Expansin y Contraccin brusca. Tubos piezomtricos en cada uno de los elementos . Estanque de descarga con regla graduada de nivel. Medicin de Caudal por Aforo

Volumtrico.


P = lm H P lm

= H

H = P lmii

Q = A V 1

V 1 = lm 2 g H f




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5.- PROCEDIMIENTO

Importante:Para cada una de las mediciones es necesario usar la regla central, por lo que se realizar la medicin en un dispositivo a la vez.

Verificar que todos los elementos estn en condiciones de operacin. Todas las vlvulas presentes en el sistema deben estar Cerradas.

Verificar que el nivel en el manmetro diferencial central se encuentre en el centro de la escala graduada.

Medir las dimensiones del estanque de descarga, ancho y largo, recuerde que la altura ser una variable durante el ensayo. (Medicin de Caudal por Aforo Volumtrico).

Conecte los flexibles en el elemento que va a ensayar. Note que las caeras estn conectadas directamente al Manmetro diferencial central. Si no est familiarizado con el equipo, pida ayuda al Alumno Ayudante, Auxiliar de Laboratorio o al Profesor.

Nivele el Manmetro diferencial central abriendo las vlvulas correspondientes. En este punto deberan estar en condicin Abierta solo 4 vlvulas, las dos del manmetro diferencial y las dos del instrumento a ensayar.

Sin flujo o caudal, el manmetro para los tubos piezomtricos debe marcar cero 0. Abra lentamente la vlvula de descarga. Cada tubera tiene una vlvula de

descarga. Observe como se mueven las columnas lquidas en el manmetro diferencial. Sin

sobrepasar el nivel mximo y logrando una altura tal que permita una buena lectura, defina la mayor diferencia de alturas posible (Implica Caudal Mximo).

Definir una altura para el Aforo en el estanque de descarga y tome el intervalo de tiempo en lograr dicho Aforo.

Realice las mediciones indicadas en su gua, segn la charla previa en la sala de clases.

Una vez terminada la experiencia, cierre las vlvulas, verifique que no existan prdidas de agua y que el manmetro central presenta una variacin de cero 0.

Despeje el lugar de elementos extraos y recuerde guardar sus elementos de medicin, block de notas, calculadora, computador porttil, etc.





Semestre II 2012

6.- RESULTADOS

GeneralAl final de la sesin, debe entregar un Informe Simple

Realice un esquema simplificado del equipo.

Tubo de Venturi Para el Tubo de Venturi, obtener el coeficiente de descarga para cada uno de los

caudales ensayados.

Placa Orificio Para la Placa Orificio, obtener el coeficiente de descarga para cada uno de los

caudales ensayados.

Tubo de Pitot Para el Tubo de Pitot, obtener el flujo volumtrico y msico de aire para cada uno de

los caudales ensayados.

7.- BIBLIOGRAFA

Mecnica de Fluidos, 2da. Edicin, 1998 Potter, M; Wiggert, D; Hondzo, M.

Mecnica de los Fluidos, 9a. Edicion, 2000 Streeter, V; Wylie, B; Keith, W





Semestre II 2012


Dimetro mayor: (mm). Dimetro menor : (mm) T agua: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm) h.* (cm) t. (s)

1

2

3

Dimetro mayor: (mm). Dimetro menor : (mm) T agua: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm) h.* (cm) t. (s)

1

2

3

Dimetro: (mm). T aire: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm)

1

2

3


Tubo de Venturi

Placa Orificio

Tubo de Pitot




Semestre II 2012


Medicin V1 (m/s) V2 (m/s) QT (m3/s) QR (m3/s) CD

1

2

3

Medicin V1 (m/s) V2 (m/s) QT (m3/s) QR (m3/s) CD

1

2

3

Medicin V1 (m/s) Q (m3/s) m. (kg/s)

1

2

3


Tubo de Venturi

Placa Orificio

Tubo de Pitot




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10.- Resumen y Frmulas

Caudal Real:

Caudal Terico:

Coeficiente de Descarga:

Tubo de Venturi / Placa orificio

Tubo de Pitot


QR =Vol

Tiempo

QT = A V

CD =QRQT

V 2 = 2 g H1 A2A1 2V 1 = lm 2 g H f




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Experimento 4

1.- OBJETIVOEvaluar las prdidas de carga en un circuito. Determinar experimentalmente el

factor de friccin (f), en una serie de caeras y la constante de singularidad (k) , para cada accesorio presente en el circuito.


Balance de Energa:

Perd1-2: Prdidas de Carga: Corresponde a las prdidas de energa al trasladar el fluido de un punto a otro, an cuando la distancia sea pequea, siempre existen prdidas de carga

Tipos de Prdidas:

Prdidas Regulares: Prdidas que se presentan en ductos de seccin constante y se producen debido al roce tanto viscoso como con los contornos del elemento que contiene al fluido (tubera, caeria, canal, etc.).

Segn la formulacin de Darcy-Weisbach se define las prdidas regulares como:

Donde:f: Factor de friccn L: Longitud de la tuberiaV: Velocidad media de flujoD: Dimetro interior de la tubera2g: Constante


PRDIDAS DE CARGA

B1 H = B2 Perd 12

Perd Regular= fLV 2

D 2 g




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Experimentalmente se tiene:


B1 = B2 Perd12

P1 f

Z 1 V 1

2

2g=

P2 f

Z2 V 2

2

2g Perd 12

P f

=P1P2 f

=V 2

2V 12

2g Perd 12

Como: Q1 = Q2 A1 = A2 V 1 = V 2

P f

=P1P2 f

= Perd 12

1 2

_

_

_

P1Z1

P2 Z2

Flujo

D H

Tubo Piezomtrico




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Prdidas Singulares: Son las prdidas presentes en los accesorios y son provocadas por los cambios en la direccin del flujo de fluido.

Donde:K: Constante de singularidad. Este valor depende de las caractersticas fsicas del accesorio. V: Velocidad media de flujo.2g: Constante

Algunos valores referenciales para K

Tabla N1 SingularidadesTipo de singularidad K Vlvula de compuerta totalmente abierta 0,2

Vlvula de compuerta mitad abierta 5,6

Curva de 90 1,0

Curva de 45 0,4

Vlvula de pie 2,5

Entrada a estanque 0,5

Salida de tubera 1,0


P = lm H P lm

= H

Como : lm = f = H 2 OCaso Laboratorio

H = Perd 12 = fL V 2

D 2 g

Perd Singular= KV 2

2 g




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Tipo de singularidad K

Ensanchamiento brusco, en base a V1 1 A1A2 2

Contraccin brusca, en base a V2

Relacin de Areas

2:1 0,25

5:1 0,41

10:1 0,46Fuente: Mecnica de Fluidos, Potter-Wiggert, 2da. Edicin.





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Experimentalmente se tiene:

Codos 90C


B1 = B2 Perd12

P1 f

Z 1 V 1

2

2g=

P2 f

Z2 V 2

2

2g Perd 12

P f

=P1P2 f

=V 2

2V 12

2g Perd 12

Como: Q1 = Q2 A1 = A2 V 1 = V 2

P f

=P1P2 f

= Perd 12

Flujo

DH

Tubo Piezomtrico

1 2

_

_

P1Z1

_ P2 Z2




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P = lm H P lm

= H

Como : lm = f = H 2 OCaso Laboratorio

H = Perd 12 = KV 2

2 g

H = Perd 12 = K codosV 2

2 g

K c/ codo =K codos

4




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Contraccin Brusca:


21

_

_

P1Z1

P2 Z2_

Flujo

DH

Tubo Piezomtrico

B1 = B2 Perd12

P1 f

Z1 V 1

2

2g=

P2 f

Z2 V 2

2

2g Perd12

P f

=P1P2 f

=V 2

2V 12

2g Perd 12

Como: Q1 = Q2 A1 A2 V 1 V 2

H V 1

2V 22

2g= Perd12

Perd Contr.12 = K contr.V 2

2 g

V 1 K 1 V 2 K 2

K 1V 1

2

2 g =V 1

2V 22

2g= K 2

V 22

2 g




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Expansin Brusca:


1 2

_

_

P1Z1

P2 Z2

_

Flujo

DH

Tubo Piezomtrico

Perd Contr.12 = K contr.V 2

2 g

V 1 K1 V 2 K 2

K 1V 1

2

2 g=

V 12V 2

2

2g= K2

V 22

2 g

B1 = B2 Perd 12

P1 f

Z1 V 1

2

2g=

P2 f

Z 2 V 2

2

2g Perd12

P f

=P1P2 f

=V 2

2V 12

2g Perd 12

Como: Q1 = Q2 A1 A2 V 1 V 2

H 0

V 12V 2

2

2g = Perd 12




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Longitud Equivalente:Es un mtodo aproximado que permite resumir en un nmero, las prdidas

regulares y singulares de un sistema. Se iguala la prdida singular de un accesorio con la prdida regular en un tramo de ducto de cierto dimetro, para una longitud denominada longitud equivalente.

Tambin es posible obtener este dato de Nomogramas o tablas entregadas por fabricantes de Accesorios (Vlvulas, fittings, instrumentos de medida, etc.)

Radio Hidrulico:Es un concepto aplicable a fluidos en general, permite transformar ecuaciones que

han sido deducidas para secciones transversales circulares a secciones de otra forma (Cuadrada, rectangular, etc.). El fundamento que respalda este concepto es el hecho que las prdidas de carga dependen principalmente, mas que de la forma del ducto, de la relacin:

Por lo que se puede considerar que dos condutos con igual radio hidrulico tendrn la misma prdida de carga ( Considerando, condiciones de flujo, largos y fluidos idnticos).

Por lo que el dametro equivalente ser:


Perd Regulares = Perd Singulares

K V2

2 g = fLV 2

D 2 g

Leq. =K D

f

Area de la seccin transversalPermetro mojado

RH =A

PM

D = 4 RH




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3.- DESCRIPCIN DEL EQUIPOPara realizar esta experiencia se cuenta con un Banco de Ensayos, recirculacin de

agua por medio de una bomba, estanque elevado y estanque o depsito inferior.

Banco de Ensayos Norwood Instruments Ltd. Una regla central graduada manmetro diferencial. 4 Caeras de dimetros nominales: 28, 22, 15, 8 mm. Verifique en la placa los

dimetros interiores correspondientes. Un tubo de Venturi. Una placa Orificio. 4 Codos de 90C, conectados en serie. Un dispositivo de Expansin y Contraccin brusca. Tubos piezomtricos en cada uno de los elementos . Estanque de descarga con regla graduada de nivel. Medicin de Caudal por Aforo

Volumtrico.

4.- PROCEDIMIENTO

Importante:Para cada una de las mediciones es necesario usar la regla central, por lo que se realizar la medicin en un dispositivo a la vez.

Verificar que todos los elementos estn en condiciones de operacin. Todas las vlvulas presentes en el sistema deben estar Cerradas.

Verificar que el nivel en el manmetro diferencial central se encuentre en el centro de la escala graduada.

Medir las dimensiones del estanque de descarga, ancho y largo, recuerde que la altura ser una variable durante el ensayo. (Medicin de Caudal por Aforo Volumtrico).

Conecte los flexibles en el elemento que va a ensayar. Note que las caeras estn conectadas directamente al Manmetro diferencial central. Si no est familiarizado con el equipo, pida ayuda al Alumno Ayudante, Auxiliar de Laboratorio o al Profesor.

Nivele el Manmetro diferencial central abriendo las vlvulas correspondientes. En este punto deberan estar en condicin Abierta solo 4 vlvulas, las dos del manmetro diferencial y las dos del instrumento o Caera a ensayar.

Sin flujo o caudal, el manmetro para los tubos piezomtricos debe marcar cero 0. Abra lentamente la vlvula de descarga. Cada tubera tiene una vlvula de

descarga. Observe como se mueven las columnas lquidas en el manmetro diferencial. Sin

sobrepasar el nivel mximo y logrando una altura tal que permita una buena





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lectura, defina la mayor diferencia de alturas posible (Implica Caudal Mximo). Definir una altura para el Aforo en el estanque de descarga y tome el intervalo de

tiempo en lograr dicho Aforo. Realice las mediciones indicadas en su gua, segn la charla previa en la sala de

clases. Una vez terminada la experiencia, cierre las vlvulas, verifique que no existan

prdidas de agua y que el manmetro central presenta una variacin de cero 0. Despeje el lugar de elementos extraos y recuerde guardar sus elementos de

medicin, block de notas, calculadora, etc.

5.- RESULTADOS

GeneralAl final de la sesin, debe entregar un Informe Simple

Realice un esquema simplificado del equipo.

Prdidas de Carga Regulares Para las caeras ensayadas, obtener el factor de friccin y comparar con el factor de

friccin segn el Abaco de Moody adjunto.

Prdidas de Carga Singulares Para los accesorios ensayados, obtener la constante de singularidad y longitud

equivalente.

4.- BIBLIOGRAFA

Mecnica de Fluidos, 2da. Edicin, 1998 Potter, M; Wiggert, D; Hondzo, M.

Mecnica de los Fluidos, 9a. Edicion, 2000 Streeter, V; Wylie, B; Keith, W Apuntes de Clases, Gua Laboratorio, 2007 Pita, V. www.oppo.it, 2007 Web Gua Laboratorio, 2005 Riquelme, S.





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Caera_01 Dimetro Interior : (mm) Temperatura agua: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm) h.* (cm) t. (s)

1

2

3


1

2

3


1

2

3


1

2

3


Prdidas Regulares




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Codos 90 Dimetro Interior : (mm) Temperatura agua: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm) h.* (cm) t. (s)

1

2

3

Contraccin Brusca Di. Int._1 : (mm) Di. Int._2 : (mm) T. agua: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm) h.* (cm) t. (s)

1

2

3

Expansin Brusca Di. Int._1 : (mm) Di. Int._2 : (mm) T. agua: (C)Medicin H1 (cm) H2 (cm) h.* (cm) t. (s)

1

2

3


Prdidas Singulares




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Experimento 5

1.- OBJETIVO

Determinacin de Coeficientes de Arrastre y Sustentacin para un perfil aerodinmico NACA.


Se estudiar el flujo alrededor de un cuerpo sumergido (Perfil Alar) en una corriente fluida.

Se define como Flujo Externo pues el fluido es exterior a la superficie del cuerpo. En definitiva, se incidir en el estudio de las fuerzas que resultan del movimiento relativo entre un cuerpo y un fluido y que bsicamente son llamadas fuerzas de arrastre y de sustentacin, de gran aplicacin en aerodinmica.

Fuerzas de arrastre y sustentacinEl arrastre y la sustentacin se definen como las componentes paralela y normal,

respectivamente, a la velocidad relativa de aproximacin, de la fuerza ejercida sobre un cuerpo por el fluido en movimiento a su alrededor. La accin dinmica del fluido en movimiento es la que desarrolla arrastre y sustentacin; otras fuerzas como la gravitacional y flotacin no se incluyen ni en el arrastre ni en la sustentacin.


Flujos externos_Perfil Aerodinmico




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Si consideramos el perfil aerodinmico de la figura anterior, la velocidad de flujo sobre la parte superior es mayor que la de la corriente libre y al contrario sucede con la presin. En el caso de un flujo bidimensional, como el de la figura , la fuerza de arrastre (FD en la fig.) se encuentra dada por la expresin:

dAsenpd )cos(F WD +=

Si se integra sobre el rea superficial siendo positiva la presin bajo el perfil y negativa arriba, se tendr:

+= dAsenp )cos(F WD Del mismo modo la fuerza elemental de sustentacin ( FL en la fig.)ser:

dAsenpd )cos(F WL +=

+= dAsenp )cos(F WL En la prctica las expresiones anteriores son poco tiles, utilizndose para el clculo

de las fuerzas los coeficientes empricos de arrastre y sustentacin.


FL

FD




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Para la realizacin de la experiencia se cuenta con un Tunel de Viento, ubicado en el Laboratorio de Termofluidos. El equipo consta de un sistema de balanzas que indican las respectivas fuerzas actuantes sobre el perfil aerodinmico. En el caso de la fuerza de arrastre (Drag Force), y la fuerza de sustentacin (Lift Force).

Ademas se puede leer por medio de un manmetro diferencial inclinado, la Velocidad Media de Flujo en el tunel, especficamente en la zona de ubicacin del perfil.

Elementos: Tnel de Viento Aerolab. Perfil aerodinmico NACA. Pedestal regulable. Regulador de corriente (Variacin de velocidad en el tunel).

No opere ni encienda el Equipo sin la charla previa a cada Laboratorio





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4.- PROCEDIMIENTO

Primero verificar la existencia de los elementos para realizar la experiencia. Hacer un pequeo croquis de la instalacin y registrar los distintos elementos. Realizar las conecciones necesarias, segn indicacin (No encender el equipo). Verificar la correcta fijacin del Perfil aerodinmico. Calibrar las balanzas, poner en cero las escalas de Arrastre y Sustentacin. Verificar el nivel del lquido manmetrico ( Medicin de Velocidad) Definir los ngulos de incidencia sobre el perfil ( 10, 0, -10). Encender el equipo, definir una velocidad de flujo.


Manmetro Mltiple

Perfil Aerodinmico

Panel Principal- Balanzas- Velocidad

Switch Encendido/Apagado

Visor Acrilico

Ventilador Axial




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Realizar las mediciones, con cada uno de los ngulos de incidencia.

Orden de mediciones:

Velocidad media de flujo (Manmetro Inclinado) (km/h) Variacin de Alturas en el manmetro diferencial (mm Alcohol) Fuerza de Arrastre (Drag) (g) Fuerza de Sustentacin (Lift) (g)

Importante:El arrastre medido ser el producido por el conjunto perfil aerodinmico-soporte. Debe realizar la resta del arrastre producido por el soporte.

5.- RESULTADOS

Realizar un informe de Laboratorio, y obtener coeficiente de arrastre y sustentacin para cada uno de los 3 ngulos de incidencia ensayados. Comente sus resultados con el resto de grupo de laboratorio. Explique el porqu de la variacin en la fuerzas, debido a un cambio en el ngulo de ataque del perfil ensayado.





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6.- FRMULAS

6.1.- Coeficiente de Arrastre:

Donde:FD: Fuerza de Arrastre : Densidad del Fluido ( Caso Laboratorio: Aire )V: Velocidad media de flujo en la zona de ensayoA: Area proyectada por el perfil

6.2.- Coeficiente de Sustentacin:

Donde:FL: Fuerza de Sustentacin: Densidad del Fluido ( Caso Laboratorio: Aire )V: Velocidad media de flujo en la zona de ensayoA: Area proyectada por el perfil

6.3.- Area Proyectada por el perfil

A: Area proyectada por el perfil b: Envergadura ( 252 mm)c: Cuerda (64 mm)

6.4.- Densidad del Fluido

: Densidad del Fluido ( Caso Laboratorio: Aire atmosfrico)


CD =F D

12V 2 A

CL =F L

12V 2 A

= PRpT

A = bc




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P: Presin esttica en el tnel de viento Rp: Constante particular de aire : 287 (J/kg K)T: Temperatura del aire en el tnel de viento

6.5.- Presin Esttica Interior tnel de viento

P1: Presin esttica en el interior del tnelP2: Presin AtmosfricaH: Variacin de altura en el manmetro diferencialLM: Peso especfico del lquido manomtricoF: Peso especfico del fluido


1

2

P1 P2 = H LMF

gLM

gF

DH




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6.6.- Peso especfico

F: Peso especfico F: Densidad

: Aceleracin de Gravedad

7.- BIBLIOGRAFA

Mecnica de Fluidos. Segunda edicin (1998) Potter, Merle. Wiggert, David. Mecnica de Fluidos. Octava edicin Streeter, Victor.


Medicin V (km/h) () H (mm Alc)

Patm. (mmHg)

T (C) FD (g) FL (g)

1

2

3

Datos :Densidad lquido manmetrico: 820 (kg/m3)FD_Soporte: 13 (g)

Importante: La presin presente en la zona de medicin es de Vaco, pues el ventilador axial

que permite el flujo de aire, est ubicado en la zona de descarga del Tunel de Viento.

Para el clculo posterior debe descontar la Fuerza de Arrastre (FD), producida por el soporte del perfil aerodinmico.


= g

g




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Tablas y grficos





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Tabla N1 Propiedades fsicas del agua

Temperatura

(C)

Densidad

(kg/m3)

Viscosidad dinmica

x103

(N*s/m2)

Viscosidad cinemtica

x10-6

(m2/s)

0 999.8 1.781 1.785

5 1000.0 1.518 1.519

10 999.7 1.307 1.306

15 999.1 1.139 1.139

20 998.2 1.102 1.003

25 997.0 0.890 0.893

30 995.7 0.708 0.800

40 992.2 0.653 0.658

50 988.0 0.547 0.553

60 983.2 0.466 0.474

70 977.8 0.404 0.413

80 971.8 0.354 0.364

90 965.3 0.315 0.326

100 958.4 0.282 0.294

Fuente: Mecnica de Fluidos, Streeter V. 8va. Edicin.





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Fig. 1Abaco de Moody





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Tabla de Vapor SaturadoTabla N3

Presin Absoluta Temperatura Saturacin

Entalpa Especfica

Lquido (hf) Calor Latente de Vaporizacin (hfg) Gas (hg)

bar C kJ/kg kJ/kg kJ/kg

1,013 100,00 419,0 2257,0 2676,0

1,213 105,10 440,8 2243,4 2684,2

1,413 109,55 459,7 2231,3 2691,0

1,613 113,56 476,4 2220,4 2696,8

1,813 117,14 491,6 2210,5 2702,1

2,013 120,42 505,6 2201,1 2706,7

2,213 123,46 518,7 2192,8 2711,5

2,413 126,28 530,5 2184,8 2715,3

2,613 128,89 541,6 2177,3 2718,9

2,813 131,37 552,3 2170,1 2722,4

3,013 133,69 562,2 2163,3 2725,5

3,213 135,88 271,7 2156,9 2728,6

3,413 138,01 580,7 2150,7 2731,4

3,613 140,00 589,2 2144,7 2733,9

3,813 141,92 597,4 2139,0 2736,4

4,013 143,75 605,3 2133,4 2738,7

4,213 145,46 612,9 2128,1 2741,0

4,413 147,20 620,0 2122,9 2742,9

4,613 148,84 627,1 2117,8 2744,9

4,813 150,44 634,0 2112,9 2746,9

5,013 151,96 640,7 2108,1 2748,8

5,213 153,40 647,1 2103,5 2750,6

5,413 154,84 653,3 2098,9 2752,2

5,613 156,24 659,3 2094,5 2753,8

5,813 157,62 665,2 2090,2 2755,4

6,013 158,92 670,9 2086,0 2756,9





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Diagrama de Mollier

Fuente: EngineeringTolbox

Fig. N2 Diagrama de Mollier





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Anexo AInforme de Laboratorio

El objetivo primario de un Informe en ingeniera es transmitir informacin tcnica a individuos que tengan la misma preparacin que el autor. La informacin en el informe debe ser presentada tan clara y precisa como sea posible, pero siempre con el detalle suficiente para que el mtodo y los datos sean comprendidos por el lector.

Contenidos

El informe de laboratorio se compone de las siguientes secciones:

1.- Tapa Cubierta. Esta tapa permite la rpida identificacin del informe. Debe presentar el nmero y el ttulo del experimento, el nombre del autor y/o autores, la fecha de la experiencia y la seccin de laboratorio (identificar por da y horario).2.- Introduccin. La introduccin es donde se explica el propsito del experimento. Dada una visin general de los mtodos usados y de resultados esperados. Para este caso la introduccin debe ser breve. Un prrafo es suficiente.3.- Equipamiento. Un breve bosquejo del equipamiento y una descripcin breve en palabras. Las figuras y esquemas deben numerarse segn convencin (presentada mas adelante). 4.- Procedimiento. Brevemente describir el procedimiento usado en el experimento. No copie literalmente la gua de laboratorio. Describa los pasos necesarios para lograr los resultados correctos.5.- Datos. Debe presentar claramente los datos de la experimentacin en las unidades correspondientes. Puede ser una Tabla de datos segn convencin (presentada mas adelante). 6.- Ejemplo de clculo. Dar un ejemplo de clculo, comenzando con los datos originales y realizando los correspondientes cambios de unidades para presentar un resultado coherente.7.- Resultados. Los resultados deben presentar los datos procesados en formato tabular (una tabla) y/o grfico. La tablas y grficos deben presentar una leyenda que describa que contiene o representan estos elementos. Una frase es suficiente. Los resultados que NO presenten esta narrativa sern ignorados.8.- Conclusin. Representa la comprensin del ensayo y el significado de los resultados. En esta seccin puede discutir los resultados. Explicar las fuentes de error. Verificar los lmites





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de precisin que expliquen discrepancias en datos, si algo se olvid o est errado con el experimento. Si es posible entregar procedimientos alternativos para obtener lo mismo o mejores resultados. Responder cualquier pregunta hecha en la gua de laboratorio. Cumplimiento del objetivo de la experiencia.

Convencin de Forma

Los informes tcnicos en ingeniera son documentos estructurados con los contenidos descritos en la seccin anterior. El informe de laboratorio debe ser presentado conforme a los estandares comunicacionales profesionales y el buen uso del idioma espaol. La apariencia visual debe ser clara y precisa.

Formato: 1.- Debe ser escrito con letra clara y explicando en forma precisa lo realizado:

Ejemplo:Mal: Los nmeros estn cercanos considerando el total de los datos

Bien: Los valores de viscosidad estn dentro del 15% de los valores presentados en la tabla 3.1

2.- En tercera persona.

Primera persona: Repetimos el ensayo tres veces y calculamos el promedio con esos datos.Tercera persona: El ensayo se repiti tres veces y el promedio se calcul con estos datos.

Figuras y tablas

Una figura es cualquier dibujo, fotografa o grfico de datos. Todas las figuras y tablas deben ser numeradas. Cuando su informe sea evaluado las figuras y tablas que NO estn numeradas NO se evaluarn.Las tablas deben ser tituladas incluyendo el nmero y una breve descripcin que indique el contenido de la tabla. Ejemplo Tabla 1.1 implica que es la tabla nmero uno del captulo uno.Las figuras se describen en la parte inferior indicando el nmero y una breve descripcin del contenido.





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Ejemplo de tabla y figura.

Tabla 1.1: Resultados de la medicin de viscosidad a 20C. El porcentaje de desviacin es relativo a los valores publicados.

Valores de viscosidad, kg/m*s

Fluido Esfera test Experimental Publicado Porcentaje de desviacin

Glicerina Metal pequea 1,85 1,50 +23

Glicerina Metal grande 1,72 1,50 +15

Agua Metal grande 0,75x10-3 1,00x10-3 -25

Agua Vidrio 1,13x10-3 1,00x10-3 +13

Figura 1.1: Curvas de rendimiento v/s caudal y NPSH req. para la bomba centrfuga ensayada.


guia laboratorio 440140 icm ii 2012

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