UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL INGENIERIA CIVIL
MECÁNICA DE FLUIDOS LABORATORIO #4 SEMEJANZAS 2
INTEGRANTES LEONEL PONTE - 20-43-3168
I SEMESTRE 2018
INDICE
1. Introducción………………………………………………………………………..3
2. Objetivo……………………………………………………………………………..4
3. Equipos y Materiales………………………………………………………………4
4. Marco Teórico……………………………………………………………………...5
5. Procedimiento……………………………………………………………………...6
6. Cálculos…………………………………………………………………………….7
7. Resultados Finales………………………………………………………………...9
8. Conclusiones……………………………………………………………………..10
9. Recomendaciones……………………………………………………………….11
10. Bibliografía………………………………………………………………………..12
INTRODUCCION
En esta experiencia haremos uso del análisis de semejanza realizado a través del parámetro adimensional de Reynolds, con este parámetro podemos profundizan en forma significativa nuestro entendimiento sobre los fenómenos del flujo de fluidos.
Este número relaciona la velocidad, densidad, viscosidad y la dimensión típica de un fluido, con este podemos clasificar un fluido en laminar o turbulento. Pero además de otorgar esta información, nos ayuda a saber que el prototipo y el modelo, son de un mismo fluido con características iguales, solo que en dimensiones diferentes. Por qué relaciona todos los parámetros que afectan a nuestro fluido, y de esta manera podemos realizar los experimentos a menor escala.
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OBJETIVO
Aplicar los conceptos aprendidos sobre semejanza a un modelo hidráulico.
EQUIPO Y MATERIALES
Modelo de tragante tipo L-1
Envase
Probeta
Cronometro
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MARCO TEORICO
Los parámetros adimensionales profundizan en forma significativa nuestro entendimiento sobre los fenómenos del flujo de fluidos en forma análoga. Estos parámetros permiten que resultados experimentales limitados sean aplicados a situaciones que involucran dimensiones físicas diferentes y a menudo propiedades fluidas diferentes. Muchos de los parámetros adimensionales pueden ser vistos como la relación de un par de fuerzas fluidas, cuya magnitud relativa indica la importancia relativa de una de las fuerzas con respecto a la otra. Si algunas fuerzas en una situación de flujo particular son mucho más grandes que las otras, a menudo es posible despreciar el efecto de las fuerzas menores y tratar el fenómeno como si estuviera completamente determinado por las fuerzas mayores.
Para resolver problemas prácticos de diseño en mecánica de fluidos, usualmente se requiere tanto de desarrollos teóricos como de resultados experimentales. Al agrupar las cantidades importantes en parámetros adimensionales, es posible reducir el número de variables y hacer que este resultado sea compacto.
Cabe destacar que este tema es bastante teórico y que básicamente el objetivo de este es el de proporcionar las dimensiones y cantidades físicas utilizadas en mecánica de fluidos, por lo tanto, fue muy conveniente la realización de este trabajo de investigación e invertir el tiempo de las horas de clase en los demás temas que son de mucha más importancia para nuestra carrera. Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos están la propulsión a chorro, las turbinas, los compresores y las bombas.
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PROCEDIMIENTO
1. Verter agua sobre el modelo para que descargue a capacidad llena (Para eso debe regular bien la válvula).
2. Medir el caudal por método volumétrico (Hacer 5 mediciones para sacar un promedio.
3. Calcular caudal del prototipo experimental. 4. Calcular porcentaje de error.
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CALCULOS Derivar la ecuación en función de
ℷ y Qm.
=
/ /
= / / = / / = ℷ5/2 = −/ = Qp
ℷ
7,345
10−
−
1 (13) =
Qp = 4,476 pies 3/s (Teórico)
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Volumen (cm3)
Tiempo (s)
Caudal (ml/s)
365
1.97
185.28
390
2.00
195
265
1.08
245.37
185
1.16
159.48
255
1.00
255.00
Qpromedio =
208.03
, Qm = 208.03 (ml/s) = 7,345 x 10 % Error =
−,6 ∗100
%Error = 0.114%
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-3
pies3 / s
RESULTADOS FINALES
Ecuación
Qp = 4.476
Qp-e (pie3/s)
Qp-t (pie3/s)
% de error
4.476
4.0000
0.114
Se puede observar que se obtuvo un error de casi 0.12%, quiere decir que realizamos el experimento de forma correcta. La diferencia del experimental al teórico es causa de la dificultad de medir el caudal de manera volumétrica y claro otros factores
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CONCLUSION
Podemos concluir que el caudal es fundamental en el dimensionamiento de presas, embalses y obras de control de avenidas. Dependiendo del tipo de obra, La forma de obtención de uno y otro es diferente y, mientras para los primer os se puede tomar la Cantidad de fluido que pasa por unidad de tiempo, también como base los valor es registrados en una estación de medición, durante un número considerable de años, para los segundos, es decir para los máximos instantáneos, muy frecuentemen te se deben calcular a través de modelos matemáticos.
Los resultados de una investigación pueden presentarse también a otros ingenieros y científicos en forma más compacta y significativa con el fin de facilitar su uso. Es igualmente importante el hecho de que, a través de esta presentación incisiva y ordenada de información, los investigadores puedan descubrir nuevos aspectos y áreas sobre el conocimiento del problema estudiado. Este avance directo de nuestro entendimiento de un fenómeno se debilitaría si las herramientas del análisis dimensional no estuvieran disponibles.
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RECOMENDACIONES
Medir de manera correcta el caudal por el método volumétrico. Verter de manera eficiente el agua sobre el modelo para que descargue a capacidad llena. Regular bien la válvula.
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BIBLIOGRAFIA
https://prezi.com/xhraosxjxyyv/semejanza-hidraulica/ http://www.uco.es/termodinamica/ppt/pdf/fluidos%204.pdf
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