3.2.2 Perfil de un auto Fig.3 perfil de un auto
3.2.3 Perfil de un círculo
Fig.4 perfil circular
5
3.2.4 Perfil de una huella
Fig.5 perfil de una huella
3.2.5 Perfil propio
Fig.6 perfil aerodinámico
6
4. INSTRUMENTOS MODERNOS
http://www.discoverarmfield.co.uk/data/esp/c10/?js=enabled Inés Prado http://www.discoverarmfield.co.uk/data/esp/f14/ William Morales
5. CUADRO DE DATOS: Temperatura fluido = 20 [ºC] Densidad del agua (ρ) [kg/m^3] Viscosidad del agua (µ) [kg/(m*s)] Diámetro capilares (D) [mm] Largo de la mesa [m]
998,2 1,107*10-3 1 0.79
Ancho de la mesa[m]
0,53
Tabla 1: Cuadro de datos tomados
5.1 Líneas de corriente teóricas
Fig.7: línea de corriente en el perfil de un estrechamiento 7
Fig.8: Líneas de corriente en el perfil de un auto
Fig.9: Líneas de corriente en un perfil circular
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Fig.10: Líneas de corriente del perfil de una huella
Fig.11: Líneas de corriente de un perfil aerodinámico
9
6. TEORÍA APLICADA AL EQUIPO 6.1. Caudal: se llena un recipiente a un volumen determinado marcado y se toma el tiempo que demora en llenarse hasta la marca establecida.
Donde:
Q: caudal V: volumen marcado t: tiempo de llenado
6.2. Velocidad del fluido: a partir del caudal y del área de una sección de tubería uniforme se puede obtener la velocidad del fluido.
Donde:
: velocidad característica del fluido D: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido
6.3. Número de Reynolds 6.3.1. Primer Método de cálculo: a partir del caudal calculado se obtiene la velocidad media del fluido y se procede al cálculo del número de Reynolds.
Donde: ρ: densidad del fluido μ: viscosidad dinámica del fluido
6.3.2. Segundo método de cálculo: en lugar de tomar el caudal se puede evaluar el número de Reynolds en cualquier punto si se tiene una función corriente ( ψ) y mediante las siguientes ecuaciones para obtener las componentes de velocidades.
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⃗ Con lo que se conocería la velocidad de una partícula de fluido en cualquier punto de la línea de corriente y se podría evaluar el número de Reynolds en dicho punto.
7. Ejemplo de Cálculo Asumiendo un número de Reynolds Re=400 y partiendo de la ecuación (3) Se tiene:
Utilizando un volumen de 1 cm3:
[] | |
: velocidad media teórica
: caudal teórico tiempo teórico
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8. Resultados 8.1. Tabla de Resultados
Perfil
[s] [s] [m/s] [m/s]
Perfil propio
2,58
0,49
490
Perfil Automóvil
1,86
0,68
680
Perfil circular
2,29
0,55
552
Perfil suave
1,58
0,8
800
Perfil brusco
1,81
0,7
700
Tabla 2: Cuadro de resultados
9. Gráficas
Grafica 1: numero de Reynolds vs Velocidad
12
Error%
10. Conclusiones
Mediante esta práctica se puede calcular la velocidad límite de un flujo bidimensional, el cual fluye a través de un perfil. El número de Reynolds aumenta conforme aumenta la velocidad de las líneas de corriente del fluido, esto se puede observar en la gráfica 1.
11. Recomendaciones
Se recomienda tener cuidado tomar los datos necesarios para la realización de los cálculos del informe. En lo posible se recomienda traer un perfil de un ala de avión, para poder observar las líneas de corrientes a través de este perfil. Se recomienda proporcionar mayor información sobre la práctica, para una mejor realización tanto de la práctica como del informe.
12. Bibliografía 12.1 paginas de internet
http://www.discoverarmfield.co.uk/data/esp/c10/?js=enabled Inés Prado
http://www.discoverarmfield.co.uk/data/esp/f14/ William Morales
http://www.lajpe.org/LAJPE_AAPT/10_Lopez_Sanchez.pdf . Inés Prado
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/conceptosbasicosmfluidos/
clasificaciondelflujo/clasificaciondelflujo.html . Saúl Guevara http://estudiarfisica.wordpress.com/2008/12/22/fisica-general-12-
dinamica-de-fluidos-linea-de-flujo-lineas-y-tubo-de-corriente-ecuacionde-continuidad-ecuacion-general-del-movimiento-de-un-fluido-o-deeuler-ecuacion-de-daniel-bernoulli-y/. William Morales http://www.unioviedo.es/Areas/Mecanica.Fluidos/docencia/_asignaturas/ mecanica_de_fluidos/temas/Tema_7_Capa_Limite_0405.pdf. Inés Prado
12.2 libros
ÇENGEL A. Yunus, Cimbala M. John, Mecánica de Fluidos, McGrawHill, Segunda edición, Pág.: 461. (Biblioteca Digital). Saúl Guevara
STREETER, Víctor L., “Mecánica de los Fluidos ”, McGraw-Hill, inc.
México, 1974, Pág. 224-241. (Biblioteca General EPN). Inés Prado. 13
WHITE, Frank M., “Mecánica de Fluidos ”, McGraw-Hill, inc. España, 4ta
Edición, 1983 Pág. 93-97 (Biblioteca Digital). Rolando Morales.
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