7/21/2019 Mtodos de Visualizacin de Flujo de Fluidos

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NST TUTO POL TCN CO

NAC ONAL

Escuela Superior de ngeniera

Mecnica y Elcrica

Unidad Tico!n

Prcica No" #

Modos de $isuali%aci&n de 'lu(o de 'luidos

MATE) A* +in!ica de ,luidos

Alu!no* L&pe% Snc-e% .uan +aniel

Pro'esor de eora* ,ernnde% )o/ue Ti0urcio

1)UPO* 2AM3

,ec-a de enrega* #4563536#2

Objetivo:

Conocer las caractersticas de un mtodo de visualizacin de fujo de

fuido.

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Equipo y material:

Tnel de humo

Modelos de tnel de humo Parana lquida

Marco terico:

Desde el unto de vista de la Mec!nica de "luidos# la materia slo

uede resentarse en dos estados$ slido y fuido. %a distincin

tcnica entre estos radica en la reaccin de am&os a un es'uerzo

tan(encial o cortante. )n slido uede resistir un es'uerzo cortante

con una de'ormacin est!tica* un fuido# no. Cualquier es'uerzo

cortante alicado a un fuido# no imorta cu!n eque+o sea#rovocar! el movimiento del fuido.

)n fujo uede visualizarse de muchas maneras distintas# ,

o&servando las 'oto(ra'as o las diversas reresentaciones (r!cas

osi&les se ueden conocer cualitativa , cuantitativamente asectos

del mismo.

%a realizacin de e-erimentos in(eniosos uede roorcionar

im!(enes reveladoras de la estructura de un fujo. Por ejemlo# las

lneas de traza se (eneran e-erimentalmente or medio de lain,eccin continua de artculas marcadas tinta# humo o &ur&ujas/

desde un unto jo. 0i el fujo es estacionario# las lneas de traza# las

lneas de corriente , las sendas del fujo coincidir!n.

1ntre los mtodos de visualizacin# se ueden citar los si(uientes$

2/ 3n,eccin de humo# tinta o &ur&ujas.4/ 5iruta o olvo so&re la suercie li&re.6/ Partculas trazadoras con fota&ilidad neutra.7/ Tcnicas ticas que detectan cam&ios en la densidad del

fuido$ mtodo de las som&ras# 0chlieren e inter'erometra.8/ 9ilos o lanas sujetos a las suercies que limitan el fujo.:/ 0ustancias que se evaoran so&re las suercies slidas.;/ 0ustancias luminiscentes# aditivos o &ioluminiscencia.

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amioneta y !ed"n.

1n el rimer modelo se hizo una

comaracin de las lneas de corriente al

estar en contacto con cada uno de los

o&jetos. 0e o&serv que el 0ed!nresent una menor resistencia al viento#

ues las lneas si(uieron la 'orma del auto

, hu&o menos tur&ulencia que en la

camioneta# ues en la arte de atr!s esta

estela era mu, (rande , or tanto la

resistencia al viento 'ue ma,or.

Es#era.

1n este modelo se udo o&servar una (ran

resistencia al avance# ,a que las lneas de

corriente se desrenden e-actamente en el

ecuador de la es'era , se 'orma una (ran

estela que (enera demasiadas tur&ulencias

una vez que el humo ,a no est! en contacto

con la misma.

$elota de %ol#.

1n este modelo# que es idntico al anterior

en (eometra se o&serv que la tur&ulencia disminuaconsidera&lemente# de&ido a que la suercie de

la elota de (ol' es ru(osa# lo que rovoca que

las lneas de corriente recorran una ma,or

suercie ,# de esta manera# otor(arle una menor

resistencia al avance al modelo.

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ilindro.

1n este modelo se o&serv que el fujo tuvo

un comortamiento arecido al que se

resent con la es'era# con la di'erencia de

que resent menos tur&ulencia , or tanto#una menor resistencia.

$er&l con '(.

1n este modelo o&serv una resistencia al avance mnima# ,a que la

(eometra del modelo hace que las lneas de corriente no resenten

tur&ulencia o sea mnima. 0e de&e a que

en el &orde de ataque se tiene una

seccin curva , el &orde de salida

termina en unta# lo que ocasiona que el

fujo de humo si(a su camino

r!cticamente i(ual que antes de entrar

en contacto con el erl.

$er&l con

"n%ulo de

ataque

moderado.

1n este modelo se o&serv que la variacin

en el !n(ulo de ataque del erl reercute

directamente en la resistencia al avance

que resenta# ,a que en el &orde de

ataque# las lneas de corriente que asanor el e-trads son desviadas de&ido al

mismo !n(ulo , en el &orde de ataque

comienza a visualizarse tur&ulencia.

$er&l con %ran "n%ulo de ataque.

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1n este modelo se o&serv# como se

esera&a desus de la o&servacin del

modelo anterior# que la tur&ulencia

aument considera&lemente de&ido al (ran

!n(ulo de ataque que tiene el erl.

Modelo.

1n este modelo se o&serv que en los

e-tremos las lneas de corriente 'orma&an

remolinos# llamados vrtices# rovocados or

la misma (eometra del modelo. Por otro lado#

se uede o&servar que no hu&o tur&ulencia.

$laca rectan%ular conve)a

simulando un ala.

1n este modelo se o&serv al(o similar al anterior# ,a que

tam&in se 'ormaron vrtices en los e-tremos del

rect!n(ulo# slo que aqu s hu&o tur&ulencia# que or

deduccin# se de&e a que se 'orma un !n(ulo de =>? en

estos e-tremos# a di'erencia del modelo anterior# donde el

!n(ulo es menor.

*ucto con esquinas rectas.

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1n este modelo se o&serv que cuando el

fuido lle(a a la esquina interior del ducto

m!s alejada# se queda estancado , se

(enera tur&ulencia# de&ido al !n(ulo recto

que resenta el ducto. @dem!s# e-iste unareduccin de !rea en la salida# lo que

rovoca que el fujo sea comletamente

tur&ulento.

*ucto con esquinas redondeadas.

1n este modelo se o&serv que al hacer

redondas las esquinas del ducto# se

corri(i el ro&lema de estancamiento del

fuido# ues ,a si(ue un AcaminoB que el

modelo anterior no ermita. 0in em&ar(o#

las lneas de corriente que entran en la

arte derecha del ducto si(uen

e-erimentando tur&ulencia.

*ucto con esquinas redondeadas y

alineadores de fujo.

1n este modelo se o&serv que la

tur&ulencia disminu,e considera&lemente

en comaracin con el ducto anterior.

@dem!s# los alineadores de anal , las

aletas le &rindaron al fujo una ma,or

calidad# aunque esto si(nica que la

velocidad a la salida disminu,e.

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+iblio%ra#,a.

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76L78

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