Dinamica De Fluidos Practica 2

**Laboratorio de Dinámica de fluidos **


Practica # 2

°° Medición de presión total, dinámica, estática°°

OBJETIVO
Usar un tubo Pitot para determinar la presión total, la presión estática y la presión dinámica en un flujo de aire a diferentes velocidades a lo largo de un ducto de sección transversal variable y otro de sección transversal constante para comparar lo valores obtenidoscon los valores teóricos dados por la ecuación de continuidad.

MARCO TEÓRICO
* Tubos de Pitot y de Pitot-Prandtl
El Tubo de Pitot [3], [4], [5] es simplemente un tubo hueco de sección circular de pequeño diámetro, doblado en L y cuyo eje se alinea con la dirección de la velocidad del flujo en el punto de medida (Figura 3). El Tubo de Pitot se conecta a un transductor de presión como porejemplo un manómetro de columna. La presión leída en este transductor corresponde a la presión del punto E de la Figura 3, que se denomina presión de estancamiento o presión total del flujo en el punto 0. La presión de estancamiento de una partícula de fluido en un determinado punto es la presión que alcanzaría la partícula si fuera frenada hasta el reposo sin pérdida alguna de energía. De ladefinición se puede concluir que:

Figura 3. Tubo de Pitot

Si el Tubo de Pitot se combina con un tubo o abertura piezométrica que permita medir la presión estática en el punto 0, será posible relacionar la velocidad con la diferencia de las presiones medidas:

Siendo hE0 la diferencia de presiones medida en m.c.f. La combinación del tubo de Pitot y un tubo piezométrico se denomina tubo dePitot estático o Pitot-Prandtl (Figura 4). El tubo de Pitot estático permite medir de forma directa la altura de energía cinética o también denominada presión dinámica.

Figura 4. Tubo de Pitot-Prandtl

Si se considera un Tubo de Pitot como el de la Figura 4 que se encuentra alineado con el eje de un conducto por el que circula un fluido, si la alineación es correcta y el tubo está bienconstruido, la velocidad que se está midiendo es la correspondiente al eje de la tubería. Es conocido que en el flujo completamente desarrollado en un conducto [2] la velocidad en el eje no coincide con la velocidad media, siendo relación muy grande en un flujo laminar (la del eje es el doble de la media) y menor en flujo turbulento (son muy parecidas). La relación entre estas dos velocidades en régimenturbulento viene dada por:

Siendo u0 la velocidad en el centro del eje, v=Q/A la velocidad media del fluido y f el factor de fricción de Darcy, función del número de Reynolds y la rugosidad relativa del conducto, que podrá obtenerse a partir del ábaco de Moody o de las fórmulas que lo aproximan (por ejemplo la de PSAK).

* Dispositivos para Medir Presiones hidrostáticas.
Las presionesproducidas por un líquido en reposo pueden determinarse mediante el empleo de ciertos dispositivos llamados comúnmente manómetros. Estos elementos tienen su fundamento en la siguiente ecuación:

* Tipos de Manómetros
* Manómetros diferenciales (abiertos y cerrados).
* Manómetros simples (barómetro y tubo piezométrico).

Manómetro diferencial abierto: Es un tubotransparente en forma de U, parcialmente lleno en la parte inferior, de un líquido más denso que el líquido en estudio (comúnmente se emplea mercurio). Uno de sus extremos se conecta de manera perpendicular a la pared en la que se encuentra el fluido confinado, mientras que el otro extremo puede quedar abierto, en contacto directo con la atmósfera, o colocarse en algún otro punto de lapared. De esta manera, relacionará la presión existente entre los dos puntos. Se le denomina manómetro diferencial porque mide las diferencias de las cargas de presión ejercidas entre sus dos extremos.

Manómetros cerrados: Aparatos comerciales provistos de un sistema mecánico de aguja y carátula graduada, en la que se leen directamente las presiones

Tubo piezométrico: Se utiliza para medir las...