INTRODUCCIÓN Las fuerzas ejercidas por los uidos en movimiento conducen al diseño de bomba bombas, s, turbi turbina nas, s, avion aviones, es, cohete cohetes, s, hélic hélices, es, barc barcos, os, etc., etc., por por lo cual, cual, la ecuación fundamental de la energía no es suciente para resolver todos los problemas ue se presentan ! por lo tanto se necesita el au"ilio del principio de la cantidad de movimiento. #ara una turbina de impulso o de reacción no e"iste aceleración del uido respecto al $labe, es decir, trabaja a velocidad constante. %n general, la energía del uido ue se transmite a los $labes &o rotor' es convertida en ener energí gía a mec$ mec$ni nica ca ! ésta ésta a su vez vez pued puede e ser ser tran transf sfor orma mada da en ener energí gía a eléctrica, como sucede en las plantas hidroeléctricas.
EQUIPOS Y MATERIALES MATERIALES
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(anco hidr$ulico )*%++ .%uipo especico )*%+ .ronometro #robeta
MARCO TEORICO PRINCIPIO DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Las fuerzas ejercidas por los uidos en movimiento conducen al diseño de bomba bombas, s, turbi turbina nas, s, avion aviones, es, cohete cohetes, s, hélic hélices, es, barc barcos, os, etc., etc., por por lo cual, cual, la ecuación fundamental de la energía no es suciente para resolver todos los problemas ue se presentan ! por lo tanto se necesita el au"ilio del principio de la cantidad de movimiento. %cuación de momento para un volumen de control-
%sta ecuación establece la suma de las fuerzas &de supercie ! m$sicas' ue actan sobre un volumen de control no aceler acelerado ado,, es igua iguall a la relac relación ión de cambio cambio de momen momento to dentr dentro o del del
volumen de control, m$s la relación neta de ujo de momento ue sale a través de la supercie de control. APLICACIONES
Las turbinas son dispositivos ue producen energía a partir de un uido ue pasa por ella, est$n constituidos por un conjunto de $labes ajustados al eje de la turbina recibiendo el nombre de rodete o rotor. %l ujo a través de una turbo m$uina puede ser- a"ial, radial o mi"to. La m$uina de ujo a"ial &turbina )rancis' maneja grandes gastos, con alto rendimiento. #ara una turbina de impulso o de reacción &turbina #elton' no e"iste aceleración del uido respecto al $labe, es decir, trabaja a velocidad constante.
%n general, la energía del uido ue se transmite a los $labes &o rotor' es convertida en energía mec$nica ! ésta a su vez puede ser transformada en energía eléctrica, como sucede en las plantas hidroeléctricas. Considere una placa simétrica alrededor del eje y como muestra la Un fujo de chorro a una rata de m [kg/s] a lo largo del eje y con una velocidad V1 [m/s] golpea la placa y es desviado por esta un ángulo ! de manera "ue el #luido deja la placa con una velocidad V$ [m/s] a un ángulo respecto al eje y% &os cam'ios en la elevaci(n y en la presi(n pie)ométrica del chorro desde "ue golpea la placa hasta su salida son desprecia'les para el caso .
FUERZA PRODUCIDA POR UN CHORRO DE AGUA
La velocidad v del uido ue sale de la bouilla de sección /, se calcula como- v 0 1t / . 2e supone ue la magnitud de la velocidad no varía al pasar el ujo por el deector, cambiando sólo su dirección. La segunda le! de 3e4ton aplicada al ujo una vez desviado, proporciona )! 0 1mv &cos 5 6 7', 8onde 9 )! es la fuerza ejercida por el deector sobre el uido. 9 1m es el flujo m$sico. 1m 0 :1t 0 :/v. 9 1t el el ujo volumétrico. %n una situación de euilibrio est$tico, )! ueda compensada por la carga aplicada ; 0 mg, con lo 1ueW = ρAv2 (cos θ + ! La pendiente s de un gr$co ue represente la fuerza ; en función de v < , es por tanto s = ρA (cos θ + ! 3ótese ue 5 0 7=+> ? @, donde @ es el $ngulo de defle"ión.
CONCLUSIONES %l impacto del chorro es til para el aprovechamiento de la energía ue trae el agua. %n los cuadros realizados para este laboratorio se muestra como la fuerza va aumentando a medida ue pasa el tiempo con respecto a la velocidad ! el ujo m$sico. 8ependiendo de la supercie se puede aprovechar m$s la energía del uido. 8e modo ue podemos conocer las fuerzas ue se genera por el impacto del chorro de agua al golpear la supercie.
RECOMENDACIONES 9omprobar ue el nivel del agua este sobre la línea para ue esta pueda ejercer la presión mínima de actuación de la bomba ! así evitar cavitación en esta. 9errar totalmente las v$lvulas del sistema. 9Aericar el euipo a utilizar- pesas de ue vamos a utilizar en este laboratorio de <++ ! B++ g. 2e debe tomar la medición cuidadosamente ! al abrir la v$lvula debemos hacerlo de forma lentamente hasta ue la regla marue la posición medida inicialmente en el numeral. 9Cambién es importante cerrar las v$lvulas peueñas ¶ evitar accidentes'. D rapidez a la hora de marcar el cronometro del tiempo para evitar posibles errores en los calculo
