Fichas DINFLU 08

8/13/2019 Fichas DINFLU 08

1/7

PRCTICA No. 1MTODOS DE VI SUAL IZACIN DE FLUJO DE F LUI DOS

Objetivo:Conocer las caractersticas de un mtodo de visualizacin de flujo de fluido.

Equipo y material:- Tnel de humo.

- Modelos del tnel de humo.

- Parafina lquida.

1.-Visualizacin de flujo por medio de inyeccin de humo

1.-camioneta y sedan 2.-esfera 3.-cilindro 4.-perfil con =0

5.-perfil con ngulo de 6.-perfil con gran 7.-placa rectangular 8.-ducto con esquinasataque moderado ngulo de ataque. convexa simulando un ala. rectas

9.- ducto con esquinas 10.-ducto con esquinas redondeadasredondeadas y alineadores de flujo.

2.- Cuestionario

1.- Explique el principio de funcionamiento del visualizador schlieren.

2.- Explique tres mtodos de visualizacin de flujo diferentesa los utilizados en esta prctica.

3.- Defina lnea de corriente, senda y lnea de traza.

4.- Explique por que no es posible que dos o ms lneas de corriente se corten en un punto.

5.- Explique cual es el objetivo de realizar una visualizacin de flujo y comente alguna aplicacin en particular.


2/7

PRCTICA No. 2MEDI CIN DE PRESIN TOTAL , PRESIN ESTTICA Y PRESIN D INMI CA

Objetivo:Usar un tubo Pitot para determinar la presin total, la presin esttica y la presin dinmica en un flujo de aire a diferentes

velocidades a lo largo de un ducto de seccin transversal variable y otro de seccin transversal constante para comparar los valores

obtenidos con los valores tericos dados por la ecuacin de continuidad.

Equipo y material:- Escala.* - Generador de viento. - Manmetro diferencial y mangueras.

- Tubo Pitot.* - Fondo plano para tnel de viento - Fondo inclinado para tnel de viento.

- Carro soporte.*

1.- Determinacin 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

Presin baromtrica*

Humedad Relativa

B) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorioDensidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.- Medicin de presin total, presin esttica y presin dinmica a lo largo de un ducto de seccin transversal constante.Realizar mediciones de presin total, presin esttica y presin dinmica para cada posicin de la escala (a, b, c, d, e y f), la toma

de presin esttica debe de quedar debajode cada letra. El control de velocidad del generador de viento debe estar al mximo. Lapresin dinmica se debe de determinar de dos formas: la primera, realizando la diferencia entre los valores de presin total y

presin esttica ledos. (utilizando solo una manguera). Y la segunda conectando ambas mangueras del manmetro al tubo Pitot,

una a la toma de presin total y otra a la toma de presin esttica y as leer la diferencia de presiones que es la presin dinmica

pero ahora directamente en el instrumento.

Por ltimo determinar la velocidad del flujo utilizando la presin dinmica ledadirectamente del instrumento( no se debe de

leer la velocidad directamente del instrumento),cabe hacer notar que esta columna se podr completar cuando se tenganlas condiciones ambientales finales y por lo tanto el valor de la densidad del aire en el laboratorio (

z).

PRECAUCIN:NO desconectarlas mangueras del manmetro, solamente conectarlas o desconectarlas al tubo Pitot.Registrar los resultados en la tabla siguiente:

POSICINPRESIN TOTAL

N/m2PRESIN ESTTICA

N/m2PRESIN DINMICA (CALCULADA CON q=P

T-P

E)

N/m2PRESIN DINMICA (LEDA

EN EL MANMETRO)N/m2

VELOCIDAD DEL VIENTO(UTILIZANDO q LEDA)

m/sABCDEF

3.- Medicin de presin total, presin esttica y presin dinmica a lo largo de un ducto de seccin transversal variable.Cambiar el fondo plano del tnel de viento por el fondo inclinado de forma tal que la mnima seccin transversalquede a lasalidadel tnel. Y proceder a medir la presin total, presin esttica y presin dinmica en forma similar al punto anterior y anotarlos resultados en la tabla siguiente:

Precaucin: Al cambiar el fondo plano por el fondo inclinado tener cuidado al momento de atornillar los elementos de sujecin dispuestos en cada esquina delfondo.

POSICIN REAm2

PRESIN

TOTALN/ m2

PRESIN

ESTTICAN/ m2

PRESIN DINMICA

(CALCULADA CON q=PT-PE)N/ m2

PRESIN DINMICA (LEDA

EN EL MANMETRO)N/ m2

VELOCIDAD DEL VIENTO

(UTILIZANDO q LEDA)m/sA 0.020B 0.019C 0.018D 0.017E 0.016F 0.015

4.- Comparacin de resultados tericos con experimentales.Comparar los valores de velocidad obtenidos experimentalmente para cada una de las posiciones utilizando la ecuacin de

continuidad:

A V = A V =...= A VA A B B F F Registrar los resultados en la tabla siguiente:

POSICIN A B C D E FVELOCIDAD EXPERIMENTAL

(obtenida en la columna final de la tabla anterior)VELOCIDAD TERICA.

(se obtiene con la ecuacin de continuidad)

5.- Cuestionario1.- Explique a que se deben las diferencias entre los resultados tericos y los experimentales.

2.- Cual es la ventaja de trabajar con un manmetro inclinado con respecto a uno vertical?.

3.- Explique por que la escala de velocidad del manmetro diferencial utilizado en los experimentos no se puede utilizar

directamente. que correcciones y por que se deben de efectuar a esta escala?.

4.- Un tubo Pitot indica una presin dinmica igual a 8,820 N/m2. Cul es la velocidad del flujo en km/h?.

5.- Un tubo Pitot que incluye orificios para presin esttica como el que se utiliz en los experimentos se le llama tubo Pitot-

esttico, pero que sucede si la toma de presin esttica se separa del tuboy se coloca en otro punto de la corriente defluido?. Al realizar el clculo de velocidad, que velocidad obtendremos? la velocidad en donde se encuentra el tubo Pitot

(es decir la toma de presin total) o la velocidad en donde se encuentra la presin esttica?. Explique y fundamente su

respuesta.


3/7

PRCTICA No. 3TUBO VENTURI

Objetivo:Medir la velocidad del viento en las diferentes secciones de un tubo Venturi, aplicando la ecuacin de

continuidad y el teorema de Bernoulli.

Equipo y material:- Tobera de 10 cm de dimetro.* - Generador de viento

- Tubo Venturi.* - 1 soporte.

- 2 boquillas para Tubo Venturi.* - Manmetro diferencial y mangueras.

1.- Determinacin 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


Presin baromtrica

Humedad Relativa

B) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio.

Densidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.-Medicin de la presin esttica y determinacin de la velocidad del viento en 7 secciones de un Tubo Venturi.

TOBERA

SOPORTE

LA DISTANCIA ENTRE CADA

TOMA DE PRESI N ES IGUAL A

62 mm

Figura 3.2

Colocar el tubo Venturi a la tobera del generador de viento auxilindose del soporte, tal y como se indica en la figura 3.2.Mediante el uso del manmetro diferencial determinar el valor de la presin estticaen cada una de las 7 secciones en donde seencuentran las tomas de presin, previamente el generador de viento debe de ajustarse a un valor bajo de revoluciones porminuto. (el cual se indica a un lado de la perilla de control de rpm's.).

PRECAUCIN:-No utilizar un valor alto de rpm's en el generador de viento.-No desconectarlas mangueras del manmetro.

Registrar los resultados en la tabla siguiente:

TOMA DEPRESIN

n

DI METRODE LA

SECCIN

m

REA DE LASECCIN

m2

PRESI NESTTICA

Pn

N/m2

PRESI NESTTICA

Pn

kg/m2

P

kg/m2

VELOCIDAD DEL VIENTOVn**

m/s

1 0.1002 0.0903 0.0654 0.0505 0.0656 0.0907 0.100

**La velocidaddel viento se debe de calcular ya que se tengan los valores de las condiciones ambientales finales para que con elpromedio de estas se obtenga el valor de la densidad del aire en el laboratorio.

Con los datos de la tabla, realizar las grficas Velocidad vs. Distancia, Presin vs. Distanciay rea vs Distancia.

3.- Cuestionario1.- Explique 5 aplicaciones prcticas del tubo Venturi.

2.- Demuestre las ecuaciones 6 y 7.3.- Por que se considera casi-unidimensional al flujo dentro del tubo Venturi?.

4.- Se tiene un tubo Venturi en un flujo de aire con condiciones de atmsfera estndar a 5000 ft de altitud. El tubo tiene una

relacin de secciones garganta/entrada igual a 0.8. Si la diferencia de presiones entre estas dos secciones es igual a 7lb/ft2,

calcule la velocidad del flujo a la entrada del tubo.

5.- Se tiene un tubo Venturi con un pequeo orificio en la garganta, este orificio se conecta por medio de una manguera a unmanmetro. Determine la lectura en el manmetro cuando el tubo Venturi se coloca en un flujo de aire de 90 m/s, el tubo

Venturi tiene una relacin de secciones garganta/entrada igual a 0.85. (considere atmsfera estndar al nivel del mar).


4/7

PRCTICA No. 4CALI BRACIN DEL TNEL DE PRESIN DE IMPACTO

Objetivo:

Obtener la constante de calibracin del tnel de presin total marca Plint & Partners modelo TE-44.

Equipo y material:

-Tnel de presin Plint & Partners, modelo TE-44

-Mecanismo de exploracin transversal,

-Manmetro de 36 columnas.

-Tubo Pitot.

1.- Determinacin de las condiciones ambientales.

A) se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de iniciar y al finalizar los




Presin baromtricaHumedad Relativa

B) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio.

Densidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.- Determinacin 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 se encuentre 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 a medir la presin total y la presin esttica, anotando losresultados en la tabla siguiente, para posteriormente continuar y repetir las mediciones para PDRs iguales a 10, 15 20 25 mmH2O

Y PDR MXIMO.

PDRmmH2O

PTmmH2O

PEmmH2O

qmmH2O

Vm/s

q

PDR

510152025

PDR MX

d) La constante de calibracin K se obtiene sumando los diferentes valores q/PDR Y dividindolos entre el nmero de lecturas dePDR:

K=3.- Registro Grfico.

Realice las grficas q vs. PDRY velocidad vs. PDR.

4.- Cuestionario.

1.- En la prctica se emplearon como unidades de presin los mmH 2O, pero si las columnas del manmetro hubieran tenido alcoholen lugar de agua, explique como puede obtener la equivalencia entre milmetros de alcohol y milmetros de agua, y en general como

se obtiene una equivalencia entre milmetros de cualquier lquido manomtrico y milmetros de agua.

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.

3.- Cual es la ventaja de calibrar al tnel de viento?

4.- Explique un mtodo general para calibrar a cualquier tipo de tnel de viento. (consulte la bibliografa).

5.- Adems de obtener la constante de calibracin que otras actividades intervienen en la calibracin del tnel?.

6.- Cuales son las caractersticas de un tnel de presin total?

6

PDR

q

=K


5/7

PRCTICA No. 5CAL IBRACIN DEL TNEL DE SUCCIN

Objetivo:Obtener las constantes de calibracin del tnel de succin en tres planos transversales de la seccin de prueba.

Equipo y material:-Tnel de succin P&P, modelo TE-92

-Manmetro de 8 columnas.

-Tubos Pitot.

1.- Determinacin de las condiciones ambientales.a) se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de iniciar y al finalizar los


Iniciales Finales PromedioTemperatura ambiente

Presin baromtrica

Humedad Relativa

b) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio.

Densidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.- Determinacin de la constante de calibracin K1en el plano 1.a) Colocar el tubo de Prandtl en el eje de la seccin de prueba.

b) Seleccionar un nivel de referencia en el manmetro de 8 columnas y conectar dos columnas a sendas tomas de presin total y

presin esttica. (la toma de presin esttica se encuentra delante del tubo de Prandtl en la pared superior del tnel).

c) Accionar los dos motores del tnel y cerrar las compuertas, procediendo a registrar los valores de presin esttica ambiental(leda en la columna del manmetro abierta a la atmsfera), presin total y presin esttica, repitiendo el proceso para las

posiciones de compuertas mostradas en la tabla siguiente:

COMPUERTASPAMBIENTAL

(MANOMTRICA)mmH2O

PT

mmH2O

PE

mmH2O

q

mmH2O

PAMBIENTAL-PE(PDR)1mmH2O 1(PDR)

q Vm/s

CERRADAS1234

56

ABIERTAS

d) La constante de calibracin K1se obtiene mediante la frmula:

e) Realice las grficas q vs (PDR)1y velocidadvs q

K1=________________________

3.- Determinacin de la constante de calibracin K2en el plano 2.De la misma forma que en el plano 1, se obtendr la constante de calibracin K2en el plano 2.


(MANOMTRICA)mmH2O

PT

mmH2O

PE

mmH2O

q

mmH2O

PAMBIENTAL-PE(PDR)2mmH2O

2(PDR)

q V

m/sCERRADAS

123456

ABIERTAS

La constante de calibracin del tnel TE-92 en el plano 2 es: K2=_________________________Realice las grficas q vs (PDR)2y velocidad vs q.

4.- Determinacin de la constante de calibracin K3en el plano 3.De la misma forma que en los planos 2 y 3, se obtendr la constante de calibracin K3en el plano 3.


(MANOMTRICA)mmH2O

PT

mmH2O

PE

mmH2O

q

mmH2O

PAMBIENTAL-PE(PDR)3mmH2O

3(PDR)

q V

m/sCERRADAS

123456

ABIERTAS

La constante de calibracin del tnel TE-92 en el plano 3 es: K3=_____________________________Realice las grficas q vs (PDR)3y velocidad vs q.

5.- Cuestionario.1.- Diga que diferencias existen entre un tnel de viento de succin y uno de presin.

2.- Se habran obtenido los mismos valores de constantes al trabajar con uno de los motores en lugar de dos?.

3.- Segn las caractersticas del tnel de succin diga que ensayos se pueden efectuar en el y por que es ms conveniente hacerlos

en este tipo de tnel que en uno de presin de impacto.

8

PDR

q

=K 1

1


6/7

PRCTICA No. 6OBTENCIN DE LA CURVA DE CAL IBRACIN DEL GUI METRO

Objetivo:

Obtener la curva de calibracin del guimetro para determinar los ngulos de variacin del viento en un plano vertical de la

seccin de prueba del tnel TE-44.

Equipo y material:

-Tnel de presin total TE-44 -Brazo de montaje del guimetro. -Guimetro.

-Manmetro de 36 columnas. -Balanza aerodinmica. -Mecanismo de exploracin transversal.

-Varilla de extensin del guimetro. -Nivel de burbuja.

1.- Determinacin de las condiciones ambientales.

a) se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de iniciar y al finalizar los




Presin baromtrica

Humedad Relativa

b) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio.Densidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.- Obtencin de la curva de calibracin del guimetro.Para obtener la curva se debern de seguir los siguientes pasos:

a) Coloque la balanza aerodinmica en el tnel.

b) Coloque al guimetro en la varilla de extensin, sin olvidar identificar la toma superior e inferior.

c) Asegrese de que el transportador de la balanza este en la posicin 0 y coloque en esta al brazo de montaje del guimetro y

con ayuda del nivel de burbuja ajstelo en forma perfectamente horizontal, para inmediatamente apretarlo firmemente con la tuerca

de sujecin de la balanza aerodinmica.

d) Accione el tnel y abra totalmente las compuertas de admisin del aire para trabajar con PDR mximo.e) Mida los valores de Hs y Hi para diversos ngulos de inclinacin del guimetro, anotando los resultados en la tabla siguiente.(Anote tambin el valor de la presin dinmica q calculado con q=(PDR)(K) en donde K es el valor de la constante de calibracin

del tnel.).

K=PDR=q=

NGULO DEINCLINACIN DEL

GUIMETRO

HsmmH2O

HimmH2O

T=Hs-HimmH2O T/q

-10-9-8

-7-6-5-4-3-2-1012345678910

f) Con los datos obtenidos grafique T/q vs ngulo de inclinacin del guimetro.

3.- Cuestionario.

1.-Por que es necesario conocer los valores de inclinacin del viento en la seccin de prueba del tnel?.

2.-Por que el instrumento utilizado en la prctica recibe el nombre de guimetro.

3.- Describa dos tipos de guimetros diferentes al utilizado en la prctica.

4.- En un experimento con el tnel TE-44 se obtuvo un valor de presin dinmica igual a 35.82 mm H2O, y un valor de T=4.8 mm

H2O, con ayuda de la curva de calibracin del guimetro determine el ngulo de inclinacin del viento.


7/7

PRCTICA No. 7MEDI CIN DE NGULOS DE DESVO DEL VIENTO

Objetivo:Uitlizando el guimetro y su curva de calibracin obtener los ngulos de desvo del viento en 81 puntos en un plano transversal de

la seccin de prueba del tnel TE-44.

Equipo y material:-Tnel de presin total TE-44 -Varilla de extensin del guimetro.

-Manmetro de 36 columnas. -Mecanismo de exploracin transversal.-Guimetro. -Nivel de burbuja.

1.- Determinacin de las condiciones ambientales.a) se debern de efectuar lecturas en los instrumentos barmetro, termmetro e higrmetro antes de iniciar y al finalizar los




Presin baromtrica

Humedad Relativa

b) con los valores promedio obtenidos se deber calcular la densidad del aire en el laboratorio.

Densidad del aire en el laboratorio: z=_______________________2.- Exploracin de la seccin de prueba del tnel de presin de impacto para medir el ngulo de desvo en 45 posiciones delguimetro.

Colocar el guimetro en el mecanismo de exploracin transversal y accionar el tnel con el mximo PDR posible, los resultados

debern anotarse en la tabla siguiente:

PDR =_____________ Presin dinmica (q)=________ Velocidad del viento = ______________

PUNTO COORDENADASHs

mmH2OHi

mmH2OT=Hs-HimmH2O T/q GRADOS

1. -18, -202. -20, -10

3. -20, 004. -20, 105. -18, 206. -15, 207. -15, 108. -15, 009. -15, -1010. -15, -2011. -10, -2012. -10, -1013. -10, 0014. -10, 1015. -10, 2016. -05, 2017. -05, 10

18. -05, 0019. -05, -1020. -05, -2021. 00, -2022. 00, -1023. 00, 0024. 00, 1025. 00, 2026. 05, 2027. 05, 1028. 05, 0029. 05, -1030. 05, -2031. 10, -2032. 10, -1033. 10, 0034. 10, 1035. 10, 2036. 15, 2037. 15, 1038. 15, 0039. 15, -1040. 15, -2041. 18, -2042. 20, -1043. 20, 0044. 20, 1045. 18, 20

Con los datos obtenidos en la grfica anterior realice un mapa de distribucin de ngulos de desvo en el plano ensayado

Fichas DINFLU 08

Documents

Transcript of Fichas DINFLU 08