Guia Laboratorio 440140

7/26/2019 Guia Laboratorio 440140

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UNIVERSIDAD DEL BO-BO

DEPARTAMENTO DE INGENIERA MECNICA

AREA DE TERMOFLUIDOS

Asignatura:Mecnica de Fluidos 440140 Gua de Laboratorios

Semestre I2016

Gua de Laboratorios

Mecnica de Fluidos440140

I Semestre 2016

rea de Termofluidoswwwdimecubiobiocl!termofluidoswwwubiobiocl "e# 11

Pgina_1 Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

$refacio

El laboratorio de Mecnica de Fluidos 440140, complementa la experiencia de aprendia!e para lateor"a# $os e!ercicios de laboratorio permiten la oportunidad del estudio directo delcomportamiento de los %luidos# Algunos de los experimentos exponen algunos elementos omaterial no presentado expl"citamente en teor"a#, pero usted puede realiar la respecti&a unindeestos elementos#'tilice el laboratorio como una oportunidad de enri(uecer su conocimiento en esttica ) dinmicade %luidos#

$os siguientes *+b!eti&os de Aprendia!e para el laboratorio lo guiarn en tomar un rol acti&o ensu educaci-n#

1#. Familiarizacin con el comportamiento fsico de los fluidos, propiedades bsicas de los %luidos talescomo &iscosidad ) presi-n, %ueras en %luido esttico ) dinmico, la relaci-n entre presi-n )&elocidad en u %lu!o# Adems de aprender a operar el e(uipamiento con propiedad ) de manerasegura#

2#. esarrollar ! reforzar la capacidad de lectura en instrumentacin # $ectura de man-metros, medidoresde %lu!o, dinam-metros, balanas, etc# Medir e&entos en unidades de tiempo cronometrados#/eber adems ser capa de medir cantidades con el mximo de precisi-n utiliando losinstrumentos pro&istos en el laboratorio#

#. esarrollar ! reforzar la capacidad de obser"acin ! documentacin#/ebe desarrollar buenos bitos en la organiaci-n ) recolecci-n de datos en terreno usando uncuaderno o bloc de notas ) tener la precauci-n con esos datos pues sern analiados despu3s derealiado el ensa)o# /eber acer un bos(ue!o de cada uno de los e(uipos %"sicos usados en cadaexperimento# oner principal atenci-n en la mecnica espec"%ica ) los detalles operacionales (uepermitan al e(uipo %uncionar de la manera para la (ue %ue dise5ado# /ebe ser capa de listar )describir los pasos usados para obtener las mediciones necesarias# /ebe ser capa de identi%icarcual(uier acci-n (ue permita un correcto %uncionamiento del e(uipo ) correctos resultados delexperimento# /e la misma %orma debe ser capa de identi%icar cual(uier acci-n (ue contribu)a aresultados no deseados o (ue impli(uen errores#

4#. esarrollar $abilidades para presentar un informe escrito#

'sted crear in%ormes para documentar su traba!o en el laboratorio# 'sted debe usar escritura%ormal com6nmente usada en documentaci-n t3cnica en ingenier"a# Su in%orme debe ser completo) conciso# ara desarrollar el in%orme , debe desarrollar un claro conocimiento del experimento delaboratorio ) comunicar ese conocimiento en el documento escrito#



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Semestre I2016

NORMATIVA DE LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS

Las sesiones de laboratorio comenzarn con un Test de Entrada correspondiente a la experiencia a realizar. Alfinalizar deber entregar el Informe de la experiencia segn laPauta de Informeentregada por el profesor.

I ASISTENCIA Las sesiones se realizarn segn calendarizacin en Plataforma ADEA. El porcenta!e de asistencia al laboratorio es del "##$. %o se aceptarn alumnos o alumnas atrasados &as' una (ez iniciada la experiencia ) *ste no es moti(o de

recuperacin. En el caso +ue llegue una (ez iniciado el ,E-, tendr %ota " &uno' en *l. La asistencia al Test de Cicloes /0LI1A,/2IA se asume como otra experiencia. Si la alumna o alumno falta a una experiencia

a' -lo podr recuperarla si existe CAUSAL DEBIDAMENTE !USTIFICADA" ,oda recuperacin serealizar a fin de semestre.

b' Debe presentar -olicitud de 2ecuperacin como cual+uier e(aluacin.c' Autorizada la recuperacin el profesor definir d3a 4ora ) sala.

II OBLI#ACIONES DEL ALUMNO O ALUMNA Estudiar ) analizar pre(iamente la experiencia en la 1u3a de Laboratorio. Antes de ingresar a Laboratorio se debe Apa$ar el Tel%fono Celular. 5ane!ar un cuaderno personal donde pueda lle(ar ordenadamente apuntes acerca de las experiencias realizadas )

las propuestas. Lpiz calculadora reglas ) otras 4erramientas son de uso &er'onal. 6estir adecuadamente usar zapatos cmodos. E(itar uso de gorros sombreros bufandas al4a!as aretes o pulseras. E' o(li$atorio el u'o )e #uar)apol*o o Delantal. Las experiencias contienen dos o ms acti(idades propuestas en algunas se realizarn una o ms acti(idades

+uedando como su obligacin desarrollar las dems. Disponer de papel 5ilimetrado -emilog Log7Log cuando corresponda.

2e(isar su Informe cuando el profesor le indi+ue. Es responsabilidad del Alumno &a' (erificar peridicamente sus calificaciones.

III EVALUACI+NLa nota final de laboratorio se obtendr de acuerdo a las siguientes ponderaciones8

Promedio Test de Entrada8 "9$PromedioInformes8 :#$Test de Ciclo8 :9$

El Test de Cicloinclu)e una o dos de las experiencias realizadas durante el semestre. Las experiencias sern fi!adaspor el profesor.

%o existe nota m3nima de aprobacin.

2ecorte A+u3NOTA ,Entre$ue e'ta colilla al Auxiliar )e La(oratorio-

Declaro conocer laNormativa de Laboratorio

%ombre Alumno;a8


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Semestre I2016

%ontenidos

1 Viscosidad 5

2 Aparato Reynolds 15

3 Medicin de Caudal 24

4 Prdidas de Car!a 3"

5 #lu$o e%terno & Per'il Aerodin()ico 52* +ablas y !r('icos *,

- Ane%o A. /n'or)e Laboratorio *5

Pgina_& Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

&'(erimento 1

10 +/Vroporcionar bases te-ricas, acerca de )iscosidad# /eterminar experimentalmente

usando m3todo gr%ico,Indice de )iscosidad seg6nA6+M 722-,para lubricantes, con

7iscosimetro Sa)bolt#

20 PR/8C/P/6 +9R/C6)iscosidades la propiedad de los %luidos de presentar una tensi-n tangencial,

cuando ba!o la acci-n de un es%uero de corte, se establece un gradiente de &elocidadnormal con respecto a la direcci-n del escurrimiento# $a &iscosidad es probablemente lapropiedad %"sica ms importante de un aceite lubricante de petr-leo, 3sta es la medida delas caracter"sticas de %lu!o del aceite, entre ms espeso sea, ma)or es su &iscosidad ! ma)orsu resistencia a %luir# El mecanismo para establecer la adecuada pel"cula de lubricantedepende, en gran parte, de la &iscosidad#

Es importante tener un control estricto de la temperatura# $a &iscosidad decual(uier aceite de petr-leo aumenta cuando el aceite es en%riado ) disminu)e cuando estees calentado# or esta misma ra-n, el &alor de la &iscosidad de un aceite debe ir siempreacompa5ado por el de la temperatura a la cual %ue determinado#

Ley de 8e:ton.En un %lu!o laminar, el s'uer;o de Corte - +ensin tan!encial, en la

direcci-n del escurrimiento, es proporcional al !radiente de


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Asignatura:Mecnica de Fluidos 440140 Gua de Laboratorio

Semestre I 2016

/onde:

: +ensin tan!encial0 : Viscosidad absolutao dinmica

8o con%undir con###

: Viscosidad cine)(tica# 9ue es la

relaci-n entre la &iscosidad absoluta

) la densidad del %luido a la

temperatura del ensa)ou

y : R!i)en de corteo gradiente de&elocidad u: &elocidad ; ) : dimensi-n$ : 7iscosidad cinemtica a 40H> de un aceite de I#7#D 0, ) (ue tiene la misma &iscosidadcinemtica a 100H> (ue la muestra#/ D $ . D 7iscosidad cinemtica a 40G> de un aceite de I#7#D 100 ) (ue tiene la misma &iscosidadcinemtica a 100G> (ue la muestra#

$os &alores $ ) , se pueden encontrar en +abla 1 JAK$E 1, Kasic &alues %or $ and comprendidos entre 2#0 ) L0#0 cSt#

ara &alores de &iscosidad a100+> in%eriores a 2#0 cst#, los &alores / ) $ se obtendrn delas %-rmulas: #

$ D 1# 1,2 < D 7iscosidad cinemateca del aceite

/ D 0#1L2 0#4N4 < en estudio a 100H>#

&em(lo3

/eterminar el Indice de 7iscosidad de un aceite cu)a &iscosidad a 40G> es de 1#0 cSt ) a100G> es de #4 cSt#

1 cstD 1 centistoe

/e la Jabla 1 A6+M 7 22-, .C


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Semestre I2016

7 341# El gr%ico consiste en un e!e O logar"tmico en el (ue se ubica la temperatura ) un e!e

P doble.logar"tmico donde se ubica la &iscosidad#Seg6n la 8orma los puntos conocidos se unen con una l"nea recta#

$e)plo.

30 76CR/PC/98 7L @=/P

Se utilia un &iscosimetro Sa)bolt# Este &iscosimetro permite medir el tiempo deescurrimiento, a temperatura constante, de 0 ml de muestra a tra&3s de un ori%icio Furolcalibrado#

)iscosmetro Sa.boltMarca : recision Scienti%icBango: L0 210GF7olta!e : 220 7Qatt : L00>iclos: 0R0

Term5metrosMarca : KrannanBango: .20G> a 10G>Sensibilidad :1G>

Matra6 Sa.bolt calibrados de 70 ml

Marca : )rex '#S#A#


SAE.20

SAE.0

SAE.40

Jemperatura

7isco

sidad


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Semestre I2016

>apacidad : 0 ml 0#0 ml#

,ceites muestras3

SAE 40 Esso Motor +il, Sell x100, etc#olocar los term-metros, tanto en el ba5o de aceite como en la muestra,

su!etndolos por medio de soportes#


8i&elm"nimo del

ba5o

Bebalserobeta

robetade

Ensa)o

Jap-n de>orco

Becipientedel ba5o

Salida con+ri%icio

calibrado

*, )lMatra de

A%oro

Marca o8i&el


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Semestre I2016

Fi!ar las temperaturas a las cuales realiarn las mediciones 2 temperaturasolo(ue el matra Sa)bolt !usto ba!o el ori%icio de salida# Existe un alo!amiento en labase del &iscos"metro para el correcto calce del matra#

Betire el corco, tirando la cadenilla ), simultneamente, poner en %uncionamientoel cron-metro#

>uando a)an escurrido los 0 ml de %luido marca en el cuello del matra


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Semestre I2016

-0 +ALA 7 M7/C/86

1eraMedici-n 2daMedici-n

JG1 SSF1 JG2 SSF2

Aceite A

Aceite K

>0 +ALA 7 R6=L+A76

' $ / I#7

Aceite A

Aceite K

Pgina_1& Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

&'(erimento 2

10 +/V

E&aluar, de acuerdo a di%erentes condiciones de %lu!o: El n6mero de Be)nolds# +bser&ar ) cuanti%icar el %lu!o de transici-n# +bser&ar el per%il parab-lico de &elocidades#

20 PR/8C/P/6 +9R/C6

El n6mero de -e!noldses un parmetro adimensional (ue representa la relaci-nentre las %ueras de inercia ) las %ueras &iscosas# $a naturalea del %lu!o en un conductocerrado puede ser in&estigada aciendo circular agua u otro l"(uido incoloro por un tubode &idrio# >uando la &elocidad del %luido es ba!a, tiende a mo&erse en capas ) se dice (ueel %lu!o es laminar# Este tipo de %lu!o est ilustrado en la Fig# 1# el l"(uido coloreado deprueba< tiende a permanecer en el centro de la corriente#

Flu!o $aminar 7mediaD 0# 7mxima

Fig# 1

uede &erse tambi3n la distribuci-n de la &elocidad en el %lu!o laminar, cada capa %lu)e consu propia &elocidad, existiendo una acci-n de corte entre cada una de ellas# $a cur&a dedistribuci-n tiene la %orma de una parbola siendo la &elocidad media igual a la mitad dela &elocidad media mxima#

Al principio, un aumento de la &elocidad del l"(uido incoloro no produce

Pgina_1' Laboratorios_Termofluidos_2016

,$,",T* "&8-*L+S


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Semestre I2016

modi%icaciones en la corriente del l"(uido coloreado ) por lo tanto, permanece inalterada la

naturalea del %lu!o a cierta &elocidad, sin embargo, a) un cambio brusco# El l"(uidocoloreado se desparrama ) llena casi todo el tubo, esto se puede obser&ar en la %igurasiguiente:

Flu!o Jurbulento 7mediaD 0#N2 7mxima

Fig# 2

.sbourne -e!nolds, conocido por sus experiencias clsicas sobre el %lu!o %luido, llamoa este tipo de %lu!o, %lu!o turbulento#

Janto el %lu!o laminar como el %lu!o turbulento son %lu!os estacionarios en sentidogeneral esto es , el caudal de masa en un punto dado no &aria con el tiempo


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Semestre I2016

Donde8

2e8 %mero de 2e)nolds

D8 Dimetro de la corrientefluida

8 Densidad

68 6elocidad del =luido

8 6iscosidad Absoluta

ara (ue el n6mero de Be)nolds sea adimensional, deben usarse unidades

coerentes para todas las &ariables del segundo miembro de la ecuaci-n anterior:

Si $a ecuaci-n anterior puede escribirse:

/onde es la &iscosidad cinemtica

$a in&estigaci-n intensa del &alor del -9mero de "e.noldspara el cual ocurre latransici-n del %lu!o laminar al turbulento, a demostrado (ue la transici-n no es tan bruscacomo resulta del simple aparato ilustrado anteriormente# Besulta ser (ue, a medida (ueaumenta el numero de Be)nolds, el %lu!o laminar persiste asta llegar a un n6mero deBe)nolds aproximadamente 2000; cuando el-9mero de "e.noldsexcede de 000, el %lu!oes normalmente turbulento#

Entre 2000 ) 000, el %lu!o es parcialmente laminar ) parcialmente turbulento ) esconocido como r3gimen de transici-n, (ue se caracteria por(ue el &alor de la &elocidad(ue indica el cambio de r3gimen no tiene &alor %i!o, dado (ue in%lu)en %actores tales comoaspereas de la super%icie del ducto, &ibraciones del ducto, etc#, estas &elocidades (ueindica el cambio de r3gimen


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Semestre I2016

El e(uipo a utiliar es el llamado +SK+'B8E BEP8+$/S AABAJ'S#ABMFIE$/ E8?I8EEBI8? $IMIJE/

+tros son:B+KEJA KBA8/ Q.?EBMA8P 1000: 10 ml>B+8+MEJB+ SAB?E8J QE$>; SE8S#: 0#2 seg#JEBM+MEJB+ KBA88A8; BA8?+: .20 H># a 10H># Sens: 1H>

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Semestre I2016

3010 sue)a instalacin

40 PRC7/M/8+

El e(uipo debe ponerse en su posici-n de %uncionamiento, e%ectuando lasconexiones de abastecimiento ) desagUe de %luido#

$lenar el dep-sito de colorante, posicionar el in)ector !ustamente sobre la boca de lacampana#

Abrir la &l&ula para llenar el estan(ue, manteniendo un ni&el constante#


/ep-sito de Anilina 7l&ula de aso

>ampana Kocatoma

Estabiliadores deFlu!o

Entrada de Flu!o

Jubo de Altura>onstante

Jubo de 7idrio,7isualiador de

Flu!o

/escarga )Begulador de Flu!o


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Semestre I2016

Abrir lentamente la &l&ula de desagUe !unto con la del dep-sito de anilina, de

manera (ue se &isualice una pe(ue5a l"nea de tinta por el tubo transparente# roceder a abrir gradualmente la &l&ula de descarga midiendo a la &e el caudal

por a%oro &olum3trico asta encontrar la &elocidad cr"tica in%erior ) superior# Begistrar la temperatura del agua ) determinar el &alor de la &iscosidad cinemtica

en tablas# ara obser&ar el per%il de &elocidades detenga el %lu!o ) sobre la boca de la

campana, deposite una pe(ue5a cantidad de colorante, luego abra lentamente la&l&ula de descarga de tal manera (ue la anilina circule lentamente por el tubotransparente#

50 #9RM=LA6

Caudal

Velocidad Media

Viscosidad Cine)(tica

$a &iscosidad cinemtica es %unci-n de la temperatura del %luido en ensa)o# 7er Jabla de

7iscosidad en Anexo#

8)ero de Reynolds

7i()etro de la tubera


" = Vol

Tiem#o

Vmedia = "

$secci%n

= fT&

!e = Vmedia


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Semestre I2016

10 mm - 1 mm dependiendo del e(uipo ensa)ado

#actor de 'riccin r!i)en la)inar

#actor de 'riccin r!i)en turbulento

*0 R6=L+A76

/eterminar para cada medici-n el 86mero de Be)nolds ) Factor de Fricci-n (ue

corresponda#

-0 /L/GRA#BA

Mecnica de los Fluidos, N&a# Edici-n, 1N Streter, 7; Q)lie, K# Mecnica de Fluidos, 2da# Edici-n, 1N otter, M; Qiggert, /#;

ondo, M#


f = ?:

!e

f =#."?

:!e


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Semestre I2016

>0 +ALA 7 M7/C/86

Medici5n )olumen m: Tiem(o s *bser#aciones

1

2

4

L

N

10

11

12

1

14

1

/atos 1:JH A?'A:V A?'A:

" 6er ,abla %" en Anexo ,ablas ) grficosF



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Semestre I2016

"0 +ALA 7 R6=L+A76

Medici5n %audal m:!s )elocidadm!s

"e f ";


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Semestre I2016

&'(erimento :

10 +/V6

Medir el caudal de un %luido en un circuito con contorno cerrado, utiliandoman-metros di%erenciales, Jubo de 7enturi, laca +ri%icio ) Jubo de itot#

'tiliaci-n de la Ecuaci-n de Kernoulli para determinar el caudal en un ductocerrado#

20 PR/8C/P/6 +9R/C6

$a ecuaci-n de Kernoulli es uno de los pilares %undamentales de la idrodinmica, soninnumerables los problemas prcticos (ue se resuel&en mediante esta ecuaci-n, entre estosla medici-n de caudales#

=alance de &ner- +& %,/+,L

'" = '> Perd">


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Semestre I2016

A'oro Volu)trico.

'n m3todo simple para determinar el caudal cantidad de %lu!o en &olumen o masa porunidad de tiempo


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Semestre I2015

$a placa de ori%icio consiste en una placa per%orada (ue se instala en la tuber"a, el ori%icio

(ue posee es una abertura cil"ndrica o prismtica a tra&3s de la cual %lu)e el %luido# Elori%icio es normaliado, la caracter"stica de este borde es (ue el corro (ue 3ste genera notoca en su salida de nue&o la pared del ori%icio# El caudal se puede determinar por mediode las lecturas de presi-n di%erenciales# /os tomas conectadas en la parte anterior )posterior de la placa captan esta presi-n di%erencial#

$a disposici-n de las tomas se pueden obser&ar con mas claridad en la %igura 8H

#i!0 8F3DPlaca ri'icioE

+ubo de PitotEl tubo de itot es (ui la %orma ms antigua de medir la presi-n di%erencial ) tambi3nconocer la &elocidad de circulaci-n de un %luido en una tuber"a# >onsiste en un pe(ue5otubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del %luido# $a &elocidaddel %luido en la entrada del tubo se ace nula, al ser un punto de estancamiento,con&irtiendo su energ"a cin3tica en energ"a de presi-n, lo (ue da lugar a un aumento de

presi-n dentro del tubo de itot#

Pgina_2( Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

#i!0 8F 4D+ubo de PitotE

Pgina_2) Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

30 PR/M8+ALM8+ 6 +/8.

3010 Caudal Real HA'oro Volu)tricoI.

3020 +ubo de Venturi

Pgina_2* Laboratorios_Termofluidos_2016

"! = Vol

Tiem#o


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Semestre I2016

+bser&ando los tubos pieom3tricos:


'" = '> Perd">

Si Perd">=#

P" f

(" V"

>

>g =

P> f

(> V>

>

>g

P f

= P"P> f

= V>

>V"

>

>g

P f =

V>>V"

>

>g i

P = lm ) P

lm= )

Como8 lm = f = )>*Caso Laboratorio

) = P)> *

= P

fii

Como8 "" = "> $" $> V" V>

$" V" = $> V>

V" = $

>

V>

$"iii


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Semestre I2016

Ree)pla;ando iii y ii en i

se obtiene.

l caudal ser(.

Pgina_%0 Laboratorios_Termofluidos_2016

V> =

>g)

"$>$">

"> = $>V>

" = $> V>


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Semestre I2016

3030 Placa ri'icio

$a %ormulaci-n anterior para el Tubo de )enturies exactamente la misma para una$laca*rificio#

3040 Coe'iciente de 7escar!a.


C = "!"T

V> =

>g)

"

$>

$">

"> = $>V>

" = $> V>

./


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Semestre I2016

3050 +ubo de Pitot

+bser&ando el man-metro di%erencial:


'" = '> Perd">

Si Perd">=#

P" f

(" V"

>

>g =

P> f

(> V>

>

>g

V>>

>g (>(" = #

Pf

= P>P" f

= V"

>

>g

P

f=

V">

>g

i


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Semestre I2016

50 PRC7/M/8+

Importante:$ara cada una de las mediciones es necesario usar la reada tuber"a tiene una &l&ula de

descarga# +bser&e como se mue&en las columnas l"(uidas en el man-metro di%erencial# Sin

sobrepasar el ni&el mximo ) logrando una altura tal (ue permita una buenalectura, de%ina la ma)or di%erencia de alturas posible Implica >audal Mximo


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Semestre I2016

*0 R6=L+A76

GeneralAl %inal de la sesi-n, debe entregar un In%orme Simple

Bealice un es(uema simpli%icado del e(uipo#

+ubo de Venturi ara el Jubo de 7enturi, obtener el coe%iciente de descarga para cada uno de los

caudales ensa)ados#

Placa ri'icio ara la laca +ri%icio, obtener el coe%iciente de descarga para cada uno de los

caudales ensa)ados#

+ubo de Pitot ara el Jubo de itot, obtener el %lu!o &olum3trico ) msico de aire para cada uno de

los caudales ensa)ados#

-0 /L/GRA#BA

Mecnica de Fluidos, 2da# Edici-n, 1N otter, M; Qiggert, /;ondo, M#

Mecnica de los Fluidos, a# Edicion, 2000 Streeter, 7; Q)lie, K; @eit, Q

Pgina_%' Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016


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Semestre I2016

"0 +ALA 7 R6=L+A76

Medici5n )1m!s ) 2m!s DT m:!s D" m:!s %+

1

2

3

Medici5n )1m!s ) 2m!s DT m:!s D" m:!s %+

1

2

3

Medici5n )1m!s D m:!s m E

1

2

3

Pgina_%) Laboratorios_Termofluidos_2016

+ubo de Venturi

Placa ri'icio

+ubo de Pitot


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Semestre I2016

1,0 Resu)en y #r)ulas

Caudal Real.

Caudal +erico.

Coe'iciente de 7escar!a.

+ubo de Venturi Placa ori'icio

+ubo de Pitot

Pgina_%* Laboratorios_Termofluidos_2016

"! = Vol

Tiem#o

"T = $ V

C ="!

"T

V> =

>g)

"

$>

$">

V" = lm >g ) f


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Semestre I2016

&'(erimento 4

10 +/VE&aluar las p3rdidas de carga en un circuito# /eterminar experimentalmente el

%actor de %ricci-n %onstante

Pgina_% Laboratorios_Termofluidos_2016

$"+I+,S +& %,"G,

'" ) = '> Perd">

Perd!egular= f LV

>

>g


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Semestre I2016

Experimentalmente se tiene:

Pgina_&0 Laboratorios_Termofluidos_2016

'" = '> Perd">

P" f

(" V">

>g = P> f

(> V>>

>g Perd">

P

f=

P"P> f

= V>

>V"

>

>g Perd">

Como+ "" = "> $" = $> V" = V>

P

f=

P"P>f

= Perd">

1 2

W

W

W

41X1

42X2

#lu$o

,uboPiezom*trico


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Semestre I2016

Prdidas 6in!ulares. Son las p3rdidas presentes en los accesorios ) son pro&ocadas porlos cambios en la direcci-n del %lu!o de %luido#

/onde:

@: >onstante de singularidad# Este &alor depende de las caracter"sticas %"sicas del accesorio#7: 7elocidad media de %lu!o#2g: >onstante

Al!unos


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Semestre I2016

+ipo de sin!ularidad N

Ensancamiento brusco, en base a 71 "$"$> >

>ontracci-n brusca, en base a 72

Belaci-n deAreas

2:1 0,2

:1 0,41

10:1 0,4

Fuente: Mecnica de Fluidos, otter.Qiggert, 2da# Edici-n#

Pgina_&2 Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

&'(erimentalmente se tiene3

Codos ",KC

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Semestre I2016

Contraccin rusca.

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Semestre I2016

%pansin rusca.

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Semestre I2016

Lon!itud uiuadrada, rectangular, etc#onsiderando, condiciones de %lu!o, largos ) %luidos id3nticos


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Semestre I2016

30 76CR/PC/98 7L @=/P

ara realiar esta experiencia se cuenta con un Kanco de Ensa)os, recirculaci-n deagua por medio de una bomba, estan(ue ele&ado ) estan(ue o dep-sito in%erior#

Kanco de Ensa)os 8orCood Instruments $td# 'na regla central graduada - man-metro di%erencial# 4 >a5er"as de dimetros nominales: 2N, 22, 1, N mm# 7eri%i(ue en la placa los

dimetros interiores correspondientes# 'n tubo de 7enturi# 'na placa +ri%icio# 4 >odos de 0H>, conectados en serie# 'n dispositi&o de Expansi-n ) >ontracci-n brusca# Jubos pieom3tricos en cada uno de los elementos # Estan(ue de descarga con regla graduada de ni&el# Medici-n de >audal por A%oro

7olum3trico#

40 PRC7/M/8+

Importante:$ara cada una de las mediciones es necesario usar la rea5er"a a ensa)ar#

Sin %lu!o o caudal, el man-metro para los tubos pieom3tricos debe marcar cero *0# Abra lentamente la &l&ula de descarga# >ada tuber"a tiene una &l&ula de

descarga# +bser&e como se mue&en las columnas l"(uidas en el man-metro di%erencial# Sin

sobrepasar el ni&el mximo ) logrando una altura tal (ue permita una buena

Pgina_&* Laboratorios_Termofluidos_2016


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Semestre I2016

50 +ALA 7 M7/C/86

CaOera,1 7i()etro /nterior . H))I +e)peratura a!ua. HKCI

Medici5n A1cm A 2cm BC cm t s

1

2

3



1

2

3


Medici5n A1cm A 2cm BC cm t s1

2

3



1

23

Pgina_'0 Laboratorios_Termofluidos_2016

Prdidas Re!ulares


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Semestre I2016

Codos ",K 7i()etro /nterior . H))I +e)peratura a!ua. HKCI


1

2

3

Contraccin rusca 7i(0 /nt01 . H))I 7i(0 /nt02 . H))I +0 a!ua. HKCI


1

2

3

%pansin rusca 7i(0 /nt01 . H))I 7i(0 /nt02 . H))I +0 a!ua. HKCI


1

2

3


Prdidas 6in!ulares


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Semestre I2016

&'(erimento

10 +/V

/eterminaci-n de >oe%icientes de Arrastre ) Sustentaci-n para un per%ilaerodinmico 8A>A#

20 PR/8C/P/6 +9R/C6

Se estudiar el %lu!o alrededor de un cuerpo sumergido er%il Alar< en una corriente%luida#

Se de%ine como Flu3o 4ternopues el %luido es exterior a la super%icie del cuerpo# Ende%initi&a, se incidir en el estudio de las %ueras (ue resultan del mo&imiento relati&oentre un cuerpo ) un %luido ) (ue bsicamente son llamadas %ueras de arrastre ) desustentaci-n, de gran aplicaci-n en aerodinmica#

Fuerzas de arrastre ! sustentacin

El arrastre ) la sustentaci-n se de%inen como las componentes paralela ) normal,

respecti&amente, a la &elocidad relati&a de aproximaci-n, de la %uera e!ercida sobre un

cuerpo por el %luido en mo&imiento a su alrededor# $a acci-n dinmica del %luido en

mo&imiento es la (ue desarrolla arrastre ) sustentaci-n; otras %ueras como la

gra&itacional ) %lotaci-n no se inclu)en ni en el arrastre ni en la sustentaci-n#


Fluos e'ternosH$erfil ,erodinmico


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Semestre I2016

Si consideramos el per%il aerodinmico de la %igura anterior, la &elocidad de %lu!o

sobre la parte superior es ma)or (ue la de la corriente libre ) al contrario sucede con la

presi-n# En el caso de un %lu!o bidimensional, como el de la %igura, la %uera de arrastre Fen la %ig#< se encuentra dada por la expresi-n:

d$sen#d 'cos&= GD +=

Si se integra sobre el rea super%icial siendo positi&a la presi-n ba!o el per%il )

negati&a arriba, se tendr:

+= d$sen# 'cos&= GD

/el mismo modo la %uera elemental de sustentaci-n FLen la %ig#


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Semestre I2016

30 76CR/PC/98 7L @=/P

ara la realiaci-n de la experiencia se cuenta con un Junel de 7iento, ubicado en el$aboratorio de Jermo%luidos# El e(uipo consta de un sistema de balanas (ue indican lasrespecti&as %ueras actuantes sobre el per%il aerodinmico# En el caso de la %uera dearrastre /rag Force


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Semestre I2016

3010 sue)a instalacin

40 PRC7/M/8+

rimero &eri%icar la existencia de los elementos para realiar la experiencia#

acer un pe(ue5o cro(uis de la instalaci-n ) registrar los distintos elementos# Bealiar las conecciones necesarias, seg6n indicaci-n 8o encender el euipoalibrar las balanas, poner en cero las escalas de Arrastre ) Sustentaci-n#

7eri%icar el ni&el del l"(uido man-metrico Medici-n de 7elocidadaso $aboratorio: Aire

Guia Laboratorio 440140

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