UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE INGENIERA SECCION MECNICA

SEMESTRE 2015-lI

LABORATORIO DE MECNICA DE FLUIDOS

PRACTICA NUMERO 3PERFIL DE VELOCIDADES

PEREZ MEDINA LEON ANTONIO

OBJETIVOObtener el perfil de velocidades en un ducto de seccin cuadrada y otro de seccin circular, que manejan aire mediante un tubo de prandtl al cual le aplicaremos el teorema del Bernoulli para obtener la velocidad promedio, flujo msico y flujo en peso.INTRODUCCION Cuando un fluido fluye a lo largo de una superficie, las partculas ms cercanas a dicha superficie son frenadas debido a la existencia de fuerzas viscosas independientemente de que se trate de un fluido laminar o turbulento. Las partculas adyacentes a la superficie se adhieren a sta y las capas sucesivas de partculas sufren un frenado como resultado de una interaccin entre el fluido que se mueve ms rpido y el que se mueve ms lento, fenmeno que da lugar a fuerzas de corte.DIBUJO DE LA INSTALACIN

DESARROLLO Se puso en marcha el turbosoplador y nos esperamos un momento para que el flujo se estabilice, las lecturas se tomaron con puntos coordinados, x1y1, x2y1, x3y1 sucesivamente para as cubrir toda el rea transversal normal al flujo, dichas lecturas sern el resultado de colocar en cada ocasin el tubo de prandtl en cada uno de los puntos mencionados y de leer la medicin correspondiente en el manmetro diferencial, para esto se tuvo que tener en cuenta que el tubo de prandtl estuviera lo ms paralelo posible a las lneas de corriente para que las lecturas sean correctas. Con estas lecturas se podrn la velocidad de la lnea de corriente en cada punto y as poder trazas las curvas de perfil de velocidades, una a lo largo del eje Y, y la otra a lo largo del eje X. FORMULAS Va= Presin absoluta del fluido (Aire)P= P+Pbar Pbar= Peso especifico () = gBarometro de mercurio = 0.585 mmHgT=tC +273.15 = kVelocidad promedio TABLA DE DATOS X1y10.62X1y20.94X1y31.04X1y40.92X1y50.46

X2 y11.12X2 y21.32X2 y31.26X2 y41.16X2 y50.60

X3y11.26X3y21.20X3y31.04X3y40.78X3y50.5

X4 y11.06X4 y21.34X4 y31.12X4 y40.82X4 y50.47

X5 y10.58X5 y21.02X5 y30.84X5 y40.68X5 y50.32

CALCULOS

TABLA DE RESULTADOS Conversin a M.C.A X1y10.015748X1y20.023876X1y30.026416X1y40.023368X1y50.011684

X2 y10.028448X2 y20.033528X2 y30.032004X2 y40.029464X2 y50.01524

X3y10.032004X3y20.03048X3y30.026416X3y40.019812X3y50.0127

X4 y10.026924X4 y20.034036X4 y30.028448X4 y40.020828X4 y50.011938

X5 y10.014732X5 y20.025908X5 y30.021336X5 y40.017272X5 y50.008128

V118.2413769V622.4608248V1123.6253604V1622.2205951V2115.7123335

V224.5171952V726.6163647V1226.0044124V1724.9511615V2217.9447494

V326.0044124V825.377708V1323.6253604V1820.4601623V2316.3812401

V423.8514456V926.8172457V1424.5171952V1920.9782231V2415.8822015

V517.6431355V1023.3970907V1521.2325138V2019.1036446V2513.104992

TABLA DE VELOCIDADES

Velocidad promedio Vp= = 21.6268378CUESTIONARIO 1. Explique que es la capa lmite y en que fluidos tiene mayor importancia.Capa lmiteocapa fronterizade unfluidoes la zona donde el movimiento de ste es perturbado por la presencia de un slido con el que est en contacto. La capa lmite se entiende como aquella en la que lavelocidaddel fluido respecto al slido en movimiento vara desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada. La capa lmite puede ser laminar o turbulenta; aunque tambin pueden coexistir en ella zonas deflujo laminary deflujo turbulento. En ocasiones es de utilidad que la capa lmite sea turbulenta. Enaeronuticaaplicada a laaviacincomercial, se suele optar porperfiles alaresque generan una capa lmite turbulenta, ya que sta permanece adherida al perfil a mayores ngulos de ataqueque la capa lmite laminar, evitando as que el perfilentre en prdida, es decir, deje de generarsustentacin aerodinmicade manera brusca por eldesprendimiento de la capa lmite.

2. Explique el fenmeno de desprendimiento de la capa lmite y defina lo que se entiende por resistencia de forma y superficie.Se produce en el momento disminuye en exceso el gradiente de velocidades del flujo sometido a interaccin, y con l el valor de los esfuerzos cortantes. Ocurrido esto ya no se sostiene el flujo laminar que atraviesa el perfil, tornndose turbulento e interfiriendo en todo el flujo contiguo a esta zona.Resistencia de superficie: Tiene una viscosidad pequea, la variacin de velocidad es muy elevada en un espacio muy reducido, y por lo tanto el esfuerzo cortante es muy elevadoResistencia de forma: Con determinadas formas y caractersticas del flujo puede originarse el desprendimiento de la capa lmite, con la consiguiente estela, lo que va a originar una menor presin por detrs; y, en consecuencia, una resistencia al avance.3. Defina forma roma y la forma aerodinmica de un cuerpo.Cuerpo romo: Es un trmino que se le da a un objeto o un cuerpo cuyas facetas o vrtices tienen una terminacin obtusa. Generalmente las terminaciones "romas" se utilizan para el uso de objetos punzo cortantes con mayor seguridad.

Forma aerodinmica: Un cuerpo que posee una forma tal que permite aprovechar al mximo las fuerzas originadas por las variaciones de velocidades y presiones de una corriente de aire se denomina perfil aerodinmico. (Objeto que tiene la forma adecuada para disminuir la resistencia del aire)

5. Qu sucede si el tubo de pitot no est paralelo a la lnea de corriente?Las mediciones no pueden ser exactas por que no se est rompiendo la lnea de corriente, y por lo consiguiente no se tendra un flujo lamiar o turbulento, y con esto las diferencias de presiones no se ejerceran sobre el tubo de prandtl.6. Exponga tres mtodos para determinar la velocidad en aire y su grado de exactitud.Anemmetro de copelas: Es el ms sencillo y ms clsico . Su funcionamiento es muy sencillo: el viento hace girar unas cazueletas y se mide la velocidad con la que giran mediante un dispositivo digital o magntico. Este tipo de anemmetros, aunque tienen menor precisin, son los de ms amplio uso debido a su sencillez y coste.Anemmetro de filamento caliente: En estos anemmetros, se expone un hilo metlico, por el que circula una corriente elctrica, al viento. Segn sea la velocidad del viento, este filamento se enfriar ms o menos, haciendo variar la resistencia elctrica del hilo. Dicha variacin se puede medir, obteniendo la velocidad del viento. Este tipo de anemmetros estn especialmente indicados para vientos turbulentos.Anemmetros snicos. Estos anemmetros se basan en que la velocidad del sonido en el aire depende de la velocidad del viento. Por lo que midiendo el tiempo que tarda una onda en recorrer una distancia conocida, se puede conocer la velocidad del vientoAnemmetros laser Doppler: En estos el anemmetro emite un rayo lser que ser dispersado por las molculas de aire. Dicho rayo es conducido nuevamente al anemmetro, el cual medir la variacin de la frecuencia, que es proporcional a la velocidad del aire. Este tipo de anemmetros se usan sobre todo en mediciones de velocidades de partculas en fluidos.

7. Qu es un turbo soplador? Haga un esquema del mismo.Un turbo es esencialmente un compresor accionado por los gases del escape, cuya misin fundamental es presionar el aire de admisin, para de este modo incrementar la cantidad que entra en los cilindros del motor en la carrera de admisin, permitiendo que se queme eficazmente ms cantidad de combustible. De este modo, el par motor y la potencia final pueden incrementarse hasta un 35%, gracias a la accin del turbo. Este dispositivo ha sido proyectado para aumentar la eficiencia total del motor.

8. Al leer el manmetro diferencial, Qu presin se est midiendo, la esttica, dinmica o las dos?Se miden las dos presiones, para saber la presin total, debido a que Pt= Pe + Pd esto es Presin esttica + Presin dinmica. CONCLUSIONES Con esta prctica pude observar las diferentes presiones que se ejercen en el tubo de prandtl, para as poder determinar la velocidad del aire con cada una de las velocidades puntuales para obtener el perfil de velocidades, as mismo pude determinar el fujo masico y flujo en peso.

BIBLIOGRAFA http://www.monografias.com/trabajos82/teoria-capa-limite-sustentacion-arrastre/teoria-capa-limite-sustentacion-arrastre2.shtmlMecnica de fluidos y mquinas hidrulicasClaudio Mataix Ed. Harla.