Universidad Nacional Autónoma de MéxicoFacultad de Ingeniería Laboratorio de Fluidos Practica 1; “Túnel de Humo” Practica 2; “Mesa de flujo laminar o Hele-Shaw” Practica 3; “Equipo de visualización con burbujas de hidrógeno” Practica 4; “Aparato de Reynolds” Alumno: Profesor: Fecha de Entrega: 23/09/2015 Semestre: 2016-1 Practica 1; “Túnel de Humo” representa el comportamiento de una camioneta y un deportivo corriendo en una pista recta. cuando sucede esto se debe de analizar la modificación de esa línea con respecto al objeto y sus características del objeto como lo son la viscosidad. por lo tanto la camioneta presenta más aerodinámica que el deportivo. En ésta práctica se analizarán las modificaciones que sufren las líneas de trayectoria del humo con respecto a diversos objetos de estudio en un túnel de humo. Esfera .Objetivos Conocer las características de un método de visualización de flujo de un fluido Introducción Un flujo siempre es constante en su línea de trayectoria siempre y cuando no se tope con un objeto de una forma Xs. Instrumentación y equipos Túnel de humo Modelos del túnel de humo Parafina liquida Resultados Camioneta y deportivo El primer modelo utilizado en el túnel de humo. su capa límite y otros factores que influyen en la trayectoria de la corriente. En el punto más alto de la parte trasera presenta una turbulencia al momento de que el aire se desprende. entre mayor sea la masa de aire arrastrada es mayor la fuerza aerodinámica. En ellos se puede apreciar la masa de aire arrastrada por el automóvil. Cilindro Este modelo presenta una reacción parecida a la de la esfera que vimos anteriormente. así como el comportamiento que tiene el fluido y como este se desprende al rodear la superficie de la esfera. . en este se observó que siendo completamente redondo presenta una gran masa de aire detrás de la esfera.Este fue el segundo modelo del túnel. incrementa la masa de aire en turbulencia detrás del perfil lo que genera una fuerza sobre el perfil. aunque está presente. Perfil con ángulo 45° Conforme el ángulo de ataque aumenta. que es la línea transversal más corta del perfil que une el borde de ataque con el de salida. . esta empieza a elevarse y otra es la fuerza descendente que crea una fuerza normal que baja el perfil. una es la de sustentación que genera una fuerza normal al perfil y por diferencias de presiones.Perfil recto con forma de gota En este las líneas de aire dibujan la silueta del perfil y la turbulencia es mínima. Esta figura se utiliza en la alas del avión y en los alerones de autos de fórmula. esta fuerza es la que se busca en la industria automotriz. ya que al aumentar el grado de ataque al choque con el fluido se pueden producir dos fuerzas. Placa rectangular con orificio en forma de ovalo recortado Este presenta mucha oposición al paso de las líneas de flujo y genera una oposición al movimiento. en teste modelo en especial.Placa rectangular con orificio en forma de círculo En este modelo. se observa como al pasar el fluido por la placa tarda en ajustarse nuevamente en su dirección original en las esquinas se genera unas espirales con el fluido. Ducto con esquinas rectas . se aprecia como en las esquinas se genera unas espirales con el fluido. Ducto con esquinas redondeadas Al redondear las esquinas se reducen las turbulencias y permite que pasó mejor del fluido. esto es gracias a que ya al reducir el área en donde se pueda quedar estancado el fluido. . en las esquinas se forma una turbulencia de tal forma que casi todas las líneas se quedan estancadas parte del ducto. solo pasando menos de la mitad de las líneas que corren por el ducto.Cuando las líneas de corriente llegan a la vuelta. Esto es debido a las técnicas de fabricación. y los típicamente bajos números de Reynolds de micro-flujos. “Mesa de flujo laminar o Hele-Shaw” Objetivos Conocer las características de un método de visualización de flujo de un fluido Introducción Flujo de Hele-Shaw se define como el flujo de Stokes entre dos placas planas paralelas separadas por un infinitesimalmente pequeño hueco. Por lo tanto. lo que crea configuraciones planas poco profundas. Varios problemas en la mecánica de fluidos se pueden aproximar a los flujos de Hele-Shaw y por lo tanto la investigación de estos flujos es de importancia.Practica 2. La ecuación gobernante de Hele-Shaw fluye es idéntica a la de la no viscoso flujo potencial y para el flujo de fluido a través de un medio poroso (Ley de Darcy). Instrumentación y equipos Tinta Diferentes perfiles Mesa Hele-Shaw Resultados . Aproximación al flujo de Hele-Shaw es especialmente importante para los micros corrientes. permite la visualización de este tipo de flujo en dos dimensiones. las cuales no son otra cosa que remolinos que se desprenden de forma alternada a partir de zonas opuestas del cilindro y acarreadas corriente abajo con el fluido. Instrumentación y equipos Mesa de burbujas de hidrogeno Distintas figuras . el flujo de un fluido a través de un cilindro circular produce estelas de vórtices de Karman. “Equipo de visualización con burbujas de hidrógeno” Objetivos Conocer las características de un método de visualización de flujo de un fluido Introducción Bajo ciertas condiciones.Practica 3. Resultados . El sistema de visualización de flujo mediante burbujas de hidrogeno fue diseñado para comprender las complejas modalidades de flujos asociados con el agua que pasa alrededor de cuerpos sólidos y sus vecindades por medio de la visualización. parte un conducto transparente horizontal que. Al final de la tubería hay una válvula de regulación para controlar el caudal de agua desalojado. transición y turbulento. ya fuera del tanque. del interior del tanque de Reynolds (que está elevado respecto al suelo). por esta conducción circula agua. va conectado a una tubería descendente de desagüe. Pequeñas burbujas de hidrogeno se mezclan con el agua creando trazas que permiten detectar toso los cambios y perturbaciones que experimenta en su recorrido. “Aparato de Reynolds” Objetivos Observar y determinar mediante el aparato de Reynolds la diferencia entre flujo laminar. Reynolds empleó un colorante inyectado en una corriente de agua. Debido al desnivel entre la superficie libre del tanque y el desagüe. Practica 4. Según muestra la instalación. Introducción Para visualizar las características de los flujos laminar y turbulento. . La técnica de la burbuja de hidrogeno es muy útil para laboratorios mostrando de forma directa el recorrido del agua en su camino. Un tubo vertical de vidrio permite la visualización del hilo de colorante.El dispositivo experimental consta de dos depósitos de cristal. El depósito pequeño contiene un colorante fuerte (permanganato potásico en este caso) que se inyecta en el depósito lleno de agua mediante un tubo terminado en una boquilla. El depósito grande contiene agua que inicialmente debe estar en reposo para evitar la introducción de turbulencia en el flujo. de los cuales el más pequeño está contenido en el mayor. Instrumentación y equipos Aparato de Reynolds Resultados Flujo Laminar Flujo Transitorio . Flujo Turbulento 170ml 155ml 120ml Laminar 00:20:34 seg 00:17:88 seg 00:13:19 seg 170ml 2o Laminar 00:20:34 seg . además de que las líneas de . y de esta forma tratar de mejorar el diseño de estos para ajustarlos a nuestras necesidades. Una cosa interesante fue ver el perfil aerodinámico. los meten al túnel de humo para estudiar el comportamiento del automóvil tanto en su oposición al movimiento como en los efectos de fuerzas de sustentación. donde dependiendo de la geometría del cuerpo puede modificar en una forma sencilla o drástica las líneas de corriente. descenso y todos los efectos aerodinámicos en estos. Al momento de terminar el ensamblado de una nueva línea o generación de automóviles.155ml 120ml 00:17:88 seg 00:13:19 seg 245ml 200ml 255ml Transición 00:10:22 seg 00:09:22 seg 00:11:94 seg 2ª Transición 470ml 00:09:03 seg 400ml 00:07:81 seg 425ml 00:08:40 seg 560ml 500ml 610ml Turbulento 00:05:54 seg 00:04:75 seg 00:06:16 seg 440ml 450ml 530ml 2º Turbulento 00:04:22 seg 00:04:47 seg 00:05:19 seg Conclusiones Generales Por medio de la visualización se puede observar el efecto de los fluidos sobre distintos objetos. ya que permiten que el fluido tenga una mayor velocidad. Estas prácticas me parecieron muy interesantes principalmente por el comportamiento de las líneas de corriente de un fluido. esto se ve reflejado en la sustentación de las aeronaves.corriente se mantienen muy apegadas al perfil. .