Ciencias
Páginas: 28 (6903 palabras)
Publicado: 6 de diciembre de 2010
Guía Para El Laboratorio De Mecánica De Los Fluidos
Ciudad Guayana ,2008
CONTENIDO:
PRACTICA 1) Viscosidad...........................................................................1
PRACTICA 2) Calibración de manómetros................................................4
PRACTICA 3) Flujo a través de un medidor venturi..................................6
PRACTICA 4) Descargasobre vertederos...............................................9
PRACTICA 5) Impacto de un chorro........................................................13
PRACTICA 6) Pérdidas en tuberías y accesorios....................................17
PRACTICA 7) Medidores de flujo.............................................................22
Instrucciones para la elaboración del informe delaboratorio............................27
Referencias bibliográficas..................................................................................29
Practica No1
VISCOSIDAD
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
1. Determinar experimentalmente la viscosidad absoluta de tres tipos diferentes de aceites, utilizando la ley de Stokes.
2. Comparar los valores obtenidos, con los valores suministradospor el fabricante. Determinar el valor porcentual.
INTRODUCCCION:
La viscosidad es una de las propiedades más importantes de los fluidos. Se define como la resistencia que ofrece un fluido al esfuerzo cortante o de cizalladura. En efecto, cuando se desea obligar a una capa liquida a deslizar sobre otra, es necesario ejercer una fuerza de dirección paralela a la del movimiento, paravencer dicha resistencia. Los aceites de maquina en general, son fluidos de alta viscosidad, en tanto que el agua y el aire, tienen viscosidades muy pequeñas.
La viscosidad de un fluido depende de su temperatura. En los líquidos, la viscosidad disminuye cuando se incrementa la temperatura; en los gases sucede exactamente lo contrario. Esta diferencia de comportamiento, se debe a lascaracterísticas intrínsecas de cada uno. Debido a esto, cuando se especifica la viscosidad de un fluido, es indispensable indicar la temperatura a la cual fue medida.
Existen numerosas maneras de expresar la viscosidad de un fluido, pero las más importantes son las siguientes: viscosidad absoluta o dinámica, cinemática, Saybolt, Engler, Redwood y Barbery. En esta practica, se utilizara un método paradeterminar la viscosidad absoluta de los fluidos.
FUNDAMENTO TEORICO:
Debido a la existencia de viscosidad, cuando un fluido se mueve alrededor de un cuerpo, o cuando un cuerpo se mueve en el seno de un fluido, se genera una fuerza de arrastre sobre dicho cuerpo. Si este cuerpo es en especial una esfera, la fuerza de arrastre dada por la expresión:
[pic]
Donde:
(: Viscosidad absolutadel fluido
r: radio de la esfera
v: velocidad de la esfera con respecto al fluido.
Esta relación es denominada ley de Stokes.
En base a lo anterior, si se deja caer una esfera en un recipiente con un fluido, debe existir una relación entre el tiempo empleado en recorrer una determinada distancia y la viscosidad de dicho fluido. A continuación se hará la deducción de dicha relación.
En lafigura 1 se muestra un diagrama de cuerpo libre de la esfera
Aplicando la segunda ley de Newton.
[pic]
Donde:
m: masa de la esfera.
Expresando en función de los parámetros cinemáticos queda:
[pic]
Dividiendo por la masa:
[pic]
Se pueden designar dos constantes para abreviar la ecuación diferencial:
[pic]
Por tanto:
[pic]
Separando variables:
[pic]
Si se toma enconsideración que para un tiempo t=0 la velocidad es v=0, la solución de dicha ecuación diferencial es:
[pic]
Expresando la velocidad como la variación de la posición con respecto al tiempo y sustituyendo en la anterior ecuación, se genera una nueva ecuación diferencial:
[pic]
Tomando en cuenta que para un tiempo t=0 el desplazamiento de la esfera es x=0, la solución de esta ecuación...
Ciudad Guayana ,2008
CONTENIDO:
PRACTICA 1) Viscosidad...........................................................................1
PRACTICA 2) Calibración de manómetros................................................4
PRACTICA 3) Flujo a través de un medidor venturi..................................6
PRACTICA 4) Descargasobre vertederos...............................................9
PRACTICA 5) Impacto de un chorro........................................................13
PRACTICA 6) Pérdidas en tuberías y accesorios....................................17
PRACTICA 7) Medidores de flujo.............................................................22
Instrucciones para la elaboración del informe delaboratorio............................27
Referencias bibliográficas..................................................................................29
Practica No1
VISCOSIDAD
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
1. Determinar experimentalmente la viscosidad absoluta de tres tipos diferentes de aceites, utilizando la ley de Stokes.
2. Comparar los valores obtenidos, con los valores suministradospor el fabricante. Determinar el valor porcentual.
INTRODUCCCION:
La viscosidad es una de las propiedades más importantes de los fluidos. Se define como la resistencia que ofrece un fluido al esfuerzo cortante o de cizalladura. En efecto, cuando se desea obligar a una capa liquida a deslizar sobre otra, es necesario ejercer una fuerza de dirección paralela a la del movimiento, paravencer dicha resistencia. Los aceites de maquina en general, son fluidos de alta viscosidad, en tanto que el agua y el aire, tienen viscosidades muy pequeñas.
La viscosidad de un fluido depende de su temperatura. En los líquidos, la viscosidad disminuye cuando se incrementa la temperatura; en los gases sucede exactamente lo contrario. Esta diferencia de comportamiento, se debe a lascaracterísticas intrínsecas de cada uno. Debido a esto, cuando se especifica la viscosidad de un fluido, es indispensable indicar la temperatura a la cual fue medida.
Existen numerosas maneras de expresar la viscosidad de un fluido, pero las más importantes son las siguientes: viscosidad absoluta o dinámica, cinemática, Saybolt, Engler, Redwood y Barbery. En esta practica, se utilizara un método paradeterminar la viscosidad absoluta de los fluidos.
FUNDAMENTO TEORICO:
Debido a la existencia de viscosidad, cuando un fluido se mueve alrededor de un cuerpo, o cuando un cuerpo se mueve en el seno de un fluido, se genera una fuerza de arrastre sobre dicho cuerpo. Si este cuerpo es en especial una esfera, la fuerza de arrastre dada por la expresión:
[pic]
Donde:
(: Viscosidad absolutadel fluido
r: radio de la esfera
v: velocidad de la esfera con respecto al fluido.
Esta relación es denominada ley de Stokes.
En base a lo anterior, si se deja caer una esfera en un recipiente con un fluido, debe existir una relación entre el tiempo empleado en recorrer una determinada distancia y la viscosidad de dicho fluido. A continuación se hará la deducción de dicha relación.
En lafigura 1 se muestra un diagrama de cuerpo libre de la esfera
Aplicando la segunda ley de Newton.
[pic]
Donde:
m: masa de la esfera.
Expresando en función de los parámetros cinemáticos queda:
[pic]
Dividiendo por la masa:
[pic]
Se pueden designar dos constantes para abreviar la ecuación diferencial:
[pic]
Por tanto:
[pic]
Separando variables:
[pic]
Si se toma enconsideración que para un tiempo t=0 la velocidad es v=0, la solución de dicha ecuación diferencial es:
[pic]
Expresando la velocidad como la variación de la posición con respecto al tiempo y sustituyendo en la anterior ecuación, se genera una nueva ecuación diferencial:
[pic]
Tomando en cuenta que para un tiempo t=0 el desplazamiento de la esfera es x=0, la solución de esta ecuación...
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