UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA
Centro de Ingeniera y TecnologaUnidad Valle de las Palmas

MECANICA DE SUSTENTACIONMaestro: Cervantes Morales Jos Luis.Practica 3Flujo alrededor de un cilindro
Alumno: Espino Esquivel Laylani Jacqueline

Carrera: Ingeniera AeroespacialGrupo: 566

MARCO TEORTICO.Reynolds (1874) estudi las caractersticas de flujo de los fluidos inyectando un trazador dentro de un lquido que flua por una tubera. A velocidades bajas del lquido, el trazador se mueve linealmente en la direccin axial. Sin embargo, a mayores velocidades, las lneas del flujo del fluido se desorganizan y el trazador se dispersa rpidamente despus de su inyeccin en el lquido. El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errtico obtenido a mayores velocidades del lquido se denomina TurbulentoLas caractersticas que condicionan el flujo laminar dependen de las propiedades del lquido y de las dimensiones del flujo. Conforme aumenta el flujo msico aumenta las fuerzas del momento o inercia, las cuales son contrarrestadas por la por la friccin o fuerzas viscosas dentro del lquido que fluye. Cuando estas fuerzas opuestas alcanzan un cierto equilibrio se producen cambios en las caractersticas del flujo. En base a los experimentos realizados por Reynolds en 1874 se concluy que las fuerzas del momento son funcin de la densidad, del dimetro de la tubera y de la velocidad media. Adems, la friccin o fuerza viscosa depende de la viscosidad del lquido. Segn dicho anlisis, el Nmero de Reynolds se defini como la relacin existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento).http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Reynol1.gif

Este nmero es adimensional y puede utilizarse para definir las caractersticas del flujo dentro de una tubera.El nmero de Reynolds proporciona una indicacin de la prdida de energa causada por efectos viscosos. Observando la ecuacin anterior, cuando las fuerzas viscosas tienen un efecto dominante en la prdida de energa, el nmero de Reynolds es pequeo y el flujo se encuentra en el rgimen laminar. Si el Nmero de Reynolds es 2100 o menor el flujo ser laminar. Un nmero de Reynold mayor de 10 000 indican que las fuerzas viscosas influyen poco en la prdida de energa y el flujo es turbulento.

FLUJO LAMINAR.A valores bajos de flujo msico, cuando el flujo del lquido dentro de la tubera es laminar, se utiliza la ecuacin demostrada en clase para calcular el perfil de velocidad (Ecuacin de velocidad en funcin del radio). Estos clculos revelan que el perfil de velocidad es parablico y que la velocidad media del fluido es aproximadamente 0,5 veces la velocidad mxima existente en el centro de la conduccin

FLUJO TURBULENTO.Cuando el flujo msico en una tubera aumenta hasta valores del nmero de Reynolds superiores a 2100 el flujo dentro de la tubera se vuelve errtico y se produce la mezcla transversal del lquido. La intensidad de dicha mezcla aumenta conforme aumenta el nmero de Reynolds desde 4000 hasta 10 000. A valores superiores del Nmero de Reynolds la turbulencia est totalmente desarrollada, de tal manera que el perfil de velocidad es prcticamente plano, siendo la velocidad media del flujo aproximadamente o,8 veces la velocidad mxima.

OBJETIVOVisualizar el flujo alrededor de un cuerpo con diferentes velocidades.

Medir la distribucin de presiones alrededor de un cilindro con diferentes velocidades y numero de Reynolds.

PROCEDIMIENTOInstalar el cilindro de prueba dentro deltnel.

Instalar el tubo con el hilo mostrador de trayectoria

Fijar la velocidad del fan 40%.

Anotarlos incrementosde altura en elmanmetrocorrespondientes a cada punto en elcilindro.

Observarla trayectoria del flujo alrededor del cilindro, mediante el uso del hilo.

Con las alturas en cada punto, encontrar presin, velocidad y numero de Reynolds correspondientes al flujo libre, y presin, velocidad y numero de Reynolds correspondientes a cada punto sobre el cilindro, utilizando las ecuaciones:

Llenar las tablas A, B y C.

Conclusin.

Fan 40%

HPV(m/s)LRe

1988,2911,699730,00E+000

20005,00E-030

30001,00E-020

41098,112,33261,50E-0213257,545

512117,7213,509692,00E-0219363,8839

61098,112,33262,50E-0222095,9084

71098,112,33263,00E-0226515,09

81098,112,33263,50E-0230934,2717

912117,7213,509694,00E-0238727,7678

10658,869,5527914,50E-0230807,7506

Fan 60%

HPV(m/s)LRe

1878,4811,030610,00E+000

20005,00E-030

3-2-19,62#NUM!1,00E-02#NUM!

428274,6820,636391,50E-0222184,1159

532313,9222,061232,00E-0231621,09

630294,321,360692,50E-0238271,2359

732313,9222,061233,00E-0247431,635

830294,321,360693,50E-0253579,7303

932313,9222,061234,00E-0263242,18

1016156,9615,599644,50E-0250308,8461

Fan 80%

HPV(m/s)LRe

118176,5816,545920,00E+000

2219,625,5153065,00E-031976,31813

3-4-39,24#NUM!1,00E-02#NUM!

456549,3629,184261,50E-0231373,0776

566647,4631,683022,00E-0245412,3331

664627,8431,199282,50E-0255898,7179

762608,2230,707933,00E-0266022,0418

862608,2230,707933,50E-0277025,7154

962608,2230,707934,00E-0288029,389

1036353,1623,399464,50E-0275463,2692

CONCLUSION.Una vez analizados los resultados es posible afirma que al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un rgimen laminar a uno turbulento, y como consecuencia aumenta el nmero de Reynolds.Los objetivos fueron satisfechos, pues no solo se obtuvieron resultados adecuados, sino que se comprendi adecuadamente la relacin de la velocidad con el rgimen de flujo y los efectos en el nmero de Reynolds.