GASTO MASICO CON VELOCIDAD VARIABLE, Diapositivas de Mecánica

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS I

GASTO MASICO CON VELOCIDAD VARIABLE UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA

Mg. Jorge Luis Alejos Zelaya

1.- OBJETIVO.- Evaluar las velocidades locales de un flujo de aire que circula por un ducto a fin de graficar el perfil de velocidades correspondiente y evaluar el gasto másico de la sustancia operante por diferentes métodos.

2.- MARCO CONCEPTUAL

Tubo de Prandtl.- La idea de LUDWIG PRANDTL fue la de combinar en un solo instrumento un tubo de Pitot y un tubo Piezométrico: El tubo de Pitot mide la presión total; el tubo Piezométrico mide la presión estática y el tubo de Prandtl mide la diferencia de las dos, que es la presión Mg. Jorge Luis Alejos Zelaya

3.- UNIDAD DE INSTRUCCIÓN:

1. TIPO A: Entrada y salida libre.

2. TIPO B: Entrada libre y ducto a la salida 3. TIPO C: Ducto a la entrada y **_salida libre.
3. TIPO D: Entrada y Salida con_** ductos. COMPONENTES

• Ventilador centrifuga
• (^) Motor eléctrico
• (^) Variador de velocidades
• (^) Zona de transición
• Alineador de flujo
• (^) Prandtl
• (^) Cono Regulador de flujo Mg. Jorge Luis Alejos Zelaya

4.- PROCEDIMIENTO.-

• (^) Encender el motor y fijar el régimen de operación constante del ventilador.
• (^) Posesionar el cono regulador de aire y mantenerlo fijo para toda la prueba.
• (^) Registrar la deflexión «H» contenido en el tubo de Prandtl para cada punto “y” de la línea vertical del ducto.
• (^) Repetir el paso anterior para varios puntos de la línea vertical.
• (^) Una vez realizada la

5.- TABULACIÓN DE DATOS.-

OBSERVACION: El tubo de Prandtl debe posicionarse en forma paralela al eje del ducto. Mg. Jorge Luis Alejos Zelaya

• (^) Para cada punto en la línea vertical a una distancia “y” al cual corresponde un valor de “r” hasta “R” del ducto, registrar la deflexión del agua “H” del Prandtl Si r = 0 y = R vr = Vmáx r = R y = 0 vr = 0 - La lectura de la deflexión “H”

en el Prandtal nos permite

evaluar la velocidad local

Considerar n = 𝐮 𝐫 =

𝟐 𝐠 𝐇 ( 𝛒 𝐚𝐠𝐮𝐚 − 𝛒 𝐚𝐢𝐫𝐞 𝛒 𝐚𝐢𝐫𝐞 ¿)^ ¿ 𝐮 𝐫 =

𝟐 𝐠 𝐇 ( 𝛒 𝐚𝐠𝐮𝐚 − 𝛒 𝐚𝐢𝐫𝐞 𝛒 𝐚𝐢𝐫𝐞 ¿)^ ¿ Mg. Jorge Luis Alejos Zelaya  (^) Cálculo del gasto másico de aire ( ) Registrar las características del ducto: Material y Diámetro interior 𝐦 ´ 𝐚𝐢𝐫𝐞 = 𝛒𝐚𝐢𝐫𝐞 𝐕^ 𝛑 𝟒 𝐃 ´ 𝟐 𝐦𝐚𝐢𝐫𝐞 = 𝛒𝐚𝐢𝐫𝐞 𝐕 𝛑 𝟒 𝐃 𝟐

 (^) Cálculo del número de Reynolds (Re)

• (^) Re < 2000 (Flujo Laminar)
• (^) 2000 < Re < 2300 (Flujo Transitorio)
• (^) Re > 2300 (Flujo Turbulento) 7.- TABULACION DE RESULTADOS

8. GRAFICAR

Determinar el caudal por los métodos:

• (^) Integración de velocidad y área
• (^) Perfil de velocidades Determinar el caudal por aproximaciones
  • (^) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Mg. Jorge Luis Alejos Zelaya 𝟐 𝛑 𝐫 ∗ 𝐯 𝐫 𝟐 𝛑 𝐫 ∗ 𝐯𝐫 𝐯𝐬𝐯𝐬 𝐫𝐫 𝑣 𝑟 𝑣𝑟 𝑣𝑠𝑣𝑠 𝑟𝑟 4 3 2 1 0 𝑄 = ( 𝑣 0 + 𝑣 1 2 )

( 𝜋^ 𝑟 1

2 ) +( 𝑣 1 + 𝑣 2 2 )^

2 −𝑟 1 2 𝑄 =( )+ … 𝑣 0 + 𝑣 1 2 )

( 𝜋^ 𝑟 1

2 ) +( 𝑣 1 + 𝑣 2 2 )^

2 −𝑟 1 2

)+^ …

   V D V D FuerzaVis a Fuerzade Inercia Re

. cos ..   