IMPACTO DE CHORRO

OBJETIVO:

Estudiar el comportamiento de las fuerzas de reacción producidas por distintos flujos de

fluidos.

METODOLOGÍA:

El proceso se llevara a cabo generando mediciones de las fuerzas producidas por un motor

de reacción que choca con distintas superficies solidas las cuales generan diferentes

desviaciones del fluido.

EQUIPOS A UTILIZAR:

Banco hidráulico

Equipo de impacto de chorro.

Cuatro deflectores de flujo (30º , 90º , 120º y 180º)

Masas de distintos calibres para ser colocados en el eje superior.

Cronometro

BASES TEÓRICAS

CÁLCULOS A REALIZAR

1. Caudal:

Q1 = V/t

Dónde. V = volumen recolectad

2. Velocidad:

V = Q1 / A

(Velocidad de salida del fluido a través de la boquilla)

3. Fuerza aplicada:

W = fuerza ejercida por el deflector en el fluido

Fuerza debida a la aplicación de masa (m)

W =ρ Av (cos θ + 1)

4. Curva de Teoría:

S = ρ A (cos θ + 1) (constante derivada)

Donde θ= 180-α y α es el ángulo del deflector

El área por donde sale el fluido es de 5.02x10 m

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

PARA EL MONTAJE DEL EQUIPO:

Colocar el equipo de impacto de chorro sobre el banco hidráulico.

Verificar que no se encuentre ninguna masa en el eje superior (1)

Colocar uno de los deflectores de flujo (2) seleccionando según su angulo de

inclinación

Conecte el tubo de la entrada al banco (3).

Ajustar el indicador de nivel que se encuentra en la parte superior del equipo (4) por

medio de las bases móviles (5).

Hacer coincidir el puntero con la línea base del eje superior. (6)

PARA LA TOMA DE LOS DATOS:

Colocar una masa en el eje superior del equipo (1).

Abrir progresivamente la válvula del banco hidráulico hasta lograr equilibrar el peso

agregado con la fuerza ejercida por el fluido.

Medir el caudal utilizado por medio de la toma del tiempo necesario para recolectar

un volumen definido de líquido. Hacer este pasó por triplicado a fin de obtener

mejores resultados. Recuerde tener cuidado con dejar el desagüe cerrado y generar

problemas con la bomba de succión.

Repetir el procedimiento de agregar masas y medir caudales tantas veces lo permita

el deflector.

Cambiar el deflector y repetir todo el proceso.

AL FINALIZAR LA PRÁCTICA:

Abrir la válvula de desagüe.

Limpiar el equipo y ubicarlo en su lugar.

TABLA DE DATOS Y RESULTADOS

Deflector de 30°

v (l) t (s) M (g) Q (m3/s) V (m/s) V2 F (N)

2 litros 4.86 50 4,11x10-4 8,18 66,91 6,35

2 litros 3.33 100 6,006x10-4 11,96 143,04 13,57

s (teoria.): 0.014

Deflector de 90°

v (l) t (s) M (g) Q (m3/s) V (m/s) V2 F (N)

2 litro 11,7 50 1.709x10-4 3,40 11,56 0,67

2 litros 5,46 150 3,66x10-4 7,29 53,4 3,08

s (teoria.): 0.058

Deflector de 120°

v (l) t (s) M (g) Q (m3/s) V (m/s) V2 F (N)

2 litro 10,3 100 1,94x10-4 3,86 8,49 2,72

2 litros 8,7 150 2,29x10.4 4,56 20,76 0,72

s (teoria.): 0.79

Deflector de 180°

v (l) t (s) M (g) Q (m3/s) V (m/s) V2 F (N)

2 litro 9,5 150 2,10x10-4 4,18 17,47 0,04

2 litros 8,4 200 2,38x10-4 4,79 22,46 0.055

s (teoria.): 1.1004

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Podemos apreciar que al estudiar el comportamiento de las fuerzas de reacción producidas

por distintos flujos, logramos analizar que al experimentar con distintos ángulos de

deflectores. Existen una variación de caudal , de velocidad y fuerza obteniendo cada uno de

estos valores mediante cálculos y formulas de la práctica , es decir que a distintos ángulos

de deflector existen grandes variaciones con respecto al caudal , la velocidad y la fuerza ya

que con el caudal lo que hace variar el resultado es el volumen y el tiempo , y la velocidad

varia por el volumen y el tiempo al igual que el caudal y en la fuerza ocurre variaciones

por la velocidad de cada volumen elevado al cuadrado

CUESTIONARIO

1. ¿La forma del chorro es igual para los deflectores de 90° y 180°?

2. ¿Cuál deflector genera una mayor fuerza o resistencia?

3. ¿Qué representa s?

¿La forma del chorro es igual para los deflectores de 90° y 180°?

No. No tienen la misma forma, estos e debe a la forma que tiene los deflectores, con el de

90º se obtuvo una forma di disco en el chorro, mientas con el de 180º se obtuvo una forma

de Ovoide, esto se debe a la forma en que impacta el chorro al deflector, y las forma que

tiene el deflector.

¿Cuál deflector genera una mayor fuerza o resistencia?

El deflector que causo más resistencia fue el de 30º, debido a su forma

¿Qué representa s?

S representa la curva que genera cada chorro al impactar con el deflector, para cada

deflector fue diferente la curva, todo dependió del ángulo del deflector.

Para el deflector de 30º su curva al momento de impactar fue algo parecido a un cono,

mientras que en el deflector de 90º la curva obtuvo forma de disco, para la de 120º, la curva

cambio y tomo forma de embudo, y para la de 180º, la forma que obtuvo la curva fue de un

ovoide.

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Extensión Maturín

Mecánica de fluidos

Profesor: Ing. Federico Barreto

Bachilleres:

Angel Caguana 21.079.637

Luis Dilorenzo 20.854.834

Pedro Fernández 18551518

Diego Díaz 20.854.145

Maturín, febrero de 2012