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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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