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CALIBRACIN DEL TNEL DE PRESIN DE IMPACTO
Objetivo:
Obtener la constante de calibracin del tnel de presin total marca Plint & Partners modeloTE-44.
Equipo y material:
- Tnel de presin Plint & Partners, modelo TE-44
- Mecanismo de exploracin transversal.
- Manmetro de 36 columnas.
- Tubo Pitot.
1.-Determinacion de las condiciones ambientales
A) Se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de
iniciar y al finalizar los experimentos, anotando los valores en la tabla siguiente:
Iniciales Finales Promedio
Temperatura
ambiente (C)
22.4 22.8 22.6
Presin baromtrica
(mmHg)
591.5 593.4 592.45
Humedad relativa (%) 72 70 71
Promedio de la temperatura
Datos
n= nmero de datos = 2
Formula sustitucin
C
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Promedio de la presin baromtrica
Datos mmHgn= nmero de datos = 2
Formula sustitucin
592.45 mmHgPromedio de la humedad relativa
n= nmero de datos = 2
Formula sustitucin
71 %B) Con los valores obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio
Densidad del aire en el laboratorio 0 = -Calcular la presin baromtrica corregida.
[ ]
[ ]
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-Calcular la presin saturada.
= Presin de saturacin ( )t = Temperatura ambiente ()Formula T = Sustitucin
T =
-Calcular la presin de vapor.
= Presin de saturacin
Hr = Humedad relativa
Formula
Sustitucin
-Densidad del aire en el laboratorio ser:
Pz = presin baromtrica (corregida) ()
Pv = presin de vapor ()
g = aceleracin de la gravedad ()
R = constante del aire = 29.256 ( )T = temperatura ambiente (K) = densidad del aire en el lab. ( )Donde
Pz =
( ) T = 22.6C + 273.15 = 295.75 K
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Formula
Sustitucin
( ) 2.-Determinacion de la constante de calibracin del tnel de viento TE-44.
a) Colocar el tubo Pitot en la posicin 0.0 del mecanismo de exploracin transversal.b)Seleccionar un nivel de referencia en el manmetro de 36 columnas, observando que este seencuentre perfectamente nivelado y conectar dos columnas a sendas tomas de presin esttica y
total.
c)Accionar el tnel y ajustar las compuertas de entrada de aire hasta que se obtenga en el
manmetro inclinado una lectura de presin diferencial de referencia (PDR) igual a 5 mmH2O y
proceder las mediciones para PDRs iguales a 10, 15, 20, 25 mmH2O y PDR mximo.
Medicin de las condiciones
ambientales
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Observacin de los manmetros PDR y manmetro de 36 columnas (tomando solo 2 para la
medicin de las lecturas de presiones total y esttica.
Ajuste de la compuerta de entrada
PDR
mmH20
mmH2O
mmH2O
q
mmH2O
V
m/s
5 12 -2 7 42.07 1.4
10 24 -2 13 57.36 1.3
15 36 -2 19 69.31 1.26
20 49 -2 25.5 80.30 1.27525 60 -2 31 88.54 1.24
PDR MAX.
47.5
118 -4 61 124.20 1.2842
Tomando en cuenta que el manmetro tiene una inclinacin de 30 grados el valor de la presin
ser.
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Cuando PDR es 5mmH2O la PT Y PE ser.
mmH2OCuando PDR es 10mmH2O la PT Y PE ser.
mmH2OCuando PDR es 15mmH2O la PT Y PE ser. mmH2OCuando PDR es 20 mmH2O la PT Y PE ser.
mmH2OCuando PDR es 25 mmH2O la PT Y PE ser.
mmH2O
Cuando PDR es Mxima la PT Y PE ser.
mmH2O-Calcular le presin dinmica
Pt = Presin total.
Pe = Presin esttica.
q = Presin dinmica.
Formula
q= - Cuando PDR es 5 mmH2O la q ser. Cuando PDR es 10 mmH2O la q ser.q = 6 (-1) = 7mmH2O q = 12 (-1) = 13mmH2O
Cuando PDR es 15 mmH2O la q ser. Cuando PDR es 20 mmH2O la q ser.
q = 18 (-1) = 19mmH2O q = 24.5 (-1) = 25.5mmH2O
Cuando PDR es 25 mmH2O la q ser. Cuando PDR es mxima la q ser.
q = 30 (-1) = 31 mmH2O q = 59 (-2) = 61 mmH2O
-Calcular la velocidad
Como 1 mm H20 = 1 kg/ y para la velocidad usaremos. Cuando PDR es 5 mmH2O la q y la velocidad ser.
q = 7
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Cuando PDR es 10 mmH2O la q y la velocidad ser.
q = 13
Cuando PDR es 15 mmH2O la q y la velocidad ser.
q = 19 Cuando PDR es 20 mmH2O la q y la velocidad ser.
q = 25.5
Cuando PDR es 25 mmH2O la q y la velocidad ser.
q = 31
Cuando PDR es mxima la q y la velocidad ser.
q = 61
d) La constante de calibracin K se obtiene sumando los diferentes valores y dividiendo entre el nmero de lecturas de PDR:Cuando PDR es 5 mmH2OCuando PDR es 10 mmH2O
Cuando PDR es 15 mmH2OCuando PDR es 20 mmH2O
Cuando PDR es 25 mmH2OCuando PDR es Mxima que ser de 47.5
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3.-Registro grficos
PDR
(mmH2O)
q
(mmH20)
5 7
10 13
15 19
20 25.5
25 31
47.5 61
PDR (mmH2O) V (m/s)
5 42.07
10 57.3615 69.31
20 80.3
25 88.54
47.5 124.2
0
10
20
30
40
50
7 13 19 25.5 31 61
PDR - q
0
10
20
30
40
50
42.07 57.36 69.31 80.3 88.54 124.2
PDR - V
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4.- Cuestionario.
1)En la prctica se emplearon como unidades de presin los mmH2O, pero si las columnas del
manmetro hubieran tenido alcohol en lugar de agua, explique cmo puede obtener la
equivalencia entre milmetros de alcohol y milmetros de agua y en general como se obtiene una
equivalencia entre cualquier lquido manomtrico y milmetros de agua.
Teniendo el peso especfico podemos establecer cualquier equivalencia en un lquido
manomtrico incluso con la densidad siempre y cuando cumpla con en sistema de unidades como
ejemplo en los mmH2O podemos cambiar a cualquier similar del sistema britnico.
Para la equivalencia del alcohol podemos usar tablas de atmosfricas estndar tomando un valor
por ejemplo.
8200 con 26CEntonces sabemos que la presin esta en mm H20, se puede sustituir para el alcohol
8200 =0.835
Podemos decir que para 1 mmOH (alcohol) = 0.835 mmH2O = 0.835
2)Es posible obtener la velocidad del viento en el tnel solamente con el valor de la densidad del
aire y la lectura PDR? Si su respuesta es afirmativa explique como lo hara.
No ya que las presiones que medimos (esttica y dinmica) podemos suponerlas como
inexistentes y tomar solo las PDR y emplearlas en el teorema de Bernoulli con ello podemos sacar
la velocidad pero necesitamos de la atura y valor de la gravedad por lo tanto no se puede sacar la
velocidad solo con la densidad y la PDR.
Ejemplo
Suponiendo que
( )
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Bibliografa
- Mecnica de Fluidos con aplicaciones en Ingeniera. Joseph B. Franzini y E. John Finnemore. Ed.
McGraw-Hill. 1999.
-Introduccin a la mecnica de los fluidos, Fox.
-Mecnica de Fluidos con aplicaciones en ingeniera 9 Edicin, Editorial McGraw-Hill
-www.ferrari.com