0

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

LABORATORIO DE FLUIDOS

GRUPO: Los sin Guaype

INTEGRANTES: Ana Gabriela Tapia Morales

Byron Esteban Alcoser Zambrano

Jos Luis Galarza Hidalgo

Jos Antonio Sandoval Asimbaya

Mesa de flujo bidimensional

FECHA DE COLOQUIO: - HORA: -

FECHA DE REALIZACIN: 2012-11-15 HORA: 11:00-14:00

FECHA DE ENTREGA: 2012-11-28 HORA: 12:00

OBSERVACIONES

Fecha: Descripcin:

2012-11-05 Reconocimiento del equipo

2012-11-07 Realizacin del esquema del equipo a utilizar

2012-11-09 Consulta de teora general

2012-11-13 Revisin del borrador para presentar

2012-11-14 Revisin del segundo borrador

1

NDICE

1. TEORIA GENERAL ............................................................................................................. 2

2. CONOCIMIENTO DEL EQUIPO ............................................................................................ 2

2.1. Esquema del equipo ..................................................................................................................... 2

3. EQUIPO MODERNO ............................................................................................................ 3

4. TEORA APLICADA AL EQUIPO ...................................................................................... 3

4.1. Caudal ........................................................................................................................................... 3

4.2. Velocidad de fluido ....................................................................................................................... 3

4.3. El nmero de Reynolds ................................................................................................................. 3

4.4. Fuerza de Sustentacin ................................................................................................................ 3

5. CUADRO DE DATOS .......................................................................................................... 5

6. EJEMPLO DE CLCULO .................................................................................................... 6

7. CUADRO DE RESULTADOS ............................................................................................. 7

8. GRAFICAS ............................................................................................................................ 7

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..................................................................... 7

10. BIBLIOGRAFA ................................................................................................................... 7

2

1. TEORIA GENERAL GILES, Ronald; MECNICA DE FLUIDOS E HIDRULICA; McGraw Hill ediciones, Pgs.

11-25 (Esteban Alcoser)

YUNUS, A. Cengel; CIMBALA, H. John; MECNICA DE FLUIDOS FUNDAMENTOS Y

APLICACIONES; I Edicin; McGraw Hill ediciones; Mxico D.F.; 2006; Pgs. 10-11 (Jos

Luis Galarza)

MOTT, Robert; MECNICA DE FLUIDOS APLICADA; IV Edicin; Prentice Hall

Hispanoamericana S.A.; Pgs. 50-68. (Anita Tapia)

MATAIX, Claudio; Mecnica de fluidos y mquinas hidrulicas , 2 edicin/ biblioteca FIM,

pags. 174-176 (Jos Sandoval)

2. CONOCIMIENTO DEL EQUIPO

2.1. Esquema del equipo

Esquema del equipo del laboratorio

1. Mesa de flujo bidimensional

2. Cuadricula de lneas de flujo

3. Sumideros

4. Contenedor de fluido

5. Pantalla de vidrio

6. Dispensador de flujo

7. Laves de paso

8. Mangueras de transporte de fluido

3

3. EQUIPO MODERNO

http://www.discoverarmfield.co.uk/data/c9/; (2 pginas)

http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/Laminar_flow.pdf; Pg. 3-6;

www.uo.edu.cu/ojs/index.php/tq/article/viewFile/1595/1164

4. TEORA APLICADA AL EQUIPO

4.1. Caudal Se llena en un recipiente con marcaciones de volumen, se toma el tiempo que se demora en

llenarse hasta una referencia, con lo cual el caudal se va a calcular:

Q: caudal

V: volumen

t: tiempo

4.2. Velocidad de fluido A partir del caudal del fluido y de la seccin del tubo uniforme se tiene que la velocidad del fluido

est dada por:

: velocidad del fluido

Q: caudal

D: dimetro de la tubera

4.3. El nmero de Reynolds Para saber si el flujo es laminar o turbulento, mediante la ecuacin (1) se calcula el nmero de

Reynolds

(1)

4.4. Fuerza de Sustentacin Esta fuerza se presenta en los perfiles alares cuando se los expone a una corriente de fluido

bajo un cierto ngulo de ataque.

La sustentacin es funcin fundamentalmente del ngulo de ataque , la velocidad de la

corriente libre Uo y de su geometra.

4

4.5. PERFILES A ANALIZARSE

Flujo alrededor de un obstculo (cilindro)

Flujo alrededor de un perfil aerodinamico

5

5. CUADRO DE DATOS

Perfiles

Perfil circular

Perfil ala de avin

Perfiles para ensanchamiento

Cuadro de datos

Densidad del agua () [kg/m^3] 999.19

Viscosidad del agua () [kg/(m*s)] 0,001

Dimetro tbulos () [cm] 1

Temperatura ambiente [C] 17

Largo de la mesa [m] 0.92

Ancho de la mesa [m] 0.6

Diametro de capilares [mm] 1

6

6. EJEMPLO DE CLCULO Terica

Asumimos un nmero de Reynolds y mediante este calculamos la velocidad caracterstica del fluido.

R=600

Determinacin del caudal

Tericamente

Utilizamos un volumen determinado que ser de 1 cm3 y mediremos el tiempo en el cual se demora en salir

dicho caudal.

t = 3,4 s

Q =

Q =

Determinacin de la velocidad que posee el fluido

Q =

Vs =

( )

( )

R =

=

Re < 2000: Flujo laminar

374,37 < 2000; por lo tanto el flujo es laminar

7

7. CUADRO DE RESULTADOS

8. GRAFICAS

Las graficas tericas se presentan a continuacin en el anexo

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En la prctica de mesa de flujo bidimensional se recomienda utilizar un numero de

Reynolds que este en los rangos del flujo laminar para que el sea ms practico y obtener

mejores resultados en la prctica.

En flujos laminares las lneas de corriente siguen una trayectoria ordenada, mientras que

en flujos turbulentos las lneas de corriente tienen una trayectoria aleatoria, debido a esto

se recomienda trabajar con flujos laminares.

Para el anlisis de flujos viscosos se recomienda tener velocidades elevadas del fluidos

para observar un estado de turbulencia.

10. BIBLIOGRAFA

GILES, Ronald; MECNICA DE FLUIDOS E HIDRULICA; McGraw Hill ediciones, Pgs.

11-25 (Esteban Alcoser)

YUNUS, A. Cengel; CIMBALA, H. John; MECNICA DE FLUIDOS FUNDAMENTOS Y

APLICACIONES; I Edicin; McGraw Hill ediciones; Mxico D.F.; 2006; Pgs. 10-11 (Jos

Luis Galarza)

MOTT, Robert; MECNICA DE FLUIDOS APLICADA; IV Edicin; Prentice Hall

Hispanoamericana S.A.; Pgs. 50-68. (Anita Tapia)

MATAIX, Claudio; Mecnica de fluidos y mquinas hidrulicas , 2 edicin/ biblioteca FIM,

pags. 174-176 (Jos Sandoval)

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynolds consultado por Esteban Alcoser

http://www.cdtdegas.com/memorias/Jornada1/Miercoles/Conceptos%20claves.pdf

consultado por Esteban Alcoser

http://dimec.usach.cl/images/guias/37/Guia(C207)_Comportamiento_Aerodinamico_de_cu

erpos_fuselados_y_perfiles_alares.pdf consultado por Jos Sandoval

http://cdn.viajeros.com/siteunders/diarios_index_20110509c.html?utm_source=mon

o&utm_medium=su&utm_campaign=diari

Perfil Area [m2] Volumen [lt] Tiempo [s] Caudal [lt/s] Velocidad [m/s] ReynoldsAla de avin 0.000201062 1 38 0.02631579 0.130883999 1.97E+03

Crculo 0.000201062 1 38 0.02631579 0.130883999 1.97E+03

Ensanchamiento brusco 0.000201062 1 38 0.02631579 0.130883999 1.97E+03

Ensanchamiento suave 0.000201062 1 38 0.02631579 0.130883999 1.97E+03

Parbola 0.000201062 1 38 0.02631579 0.130883999 1.97E+03

Perfil personal 0.000201062 1 38 0.02631579 0.130883999 1.97E+03

0