Distribucion De Presión Alrededor De Un Cilindro,

Laboratorio de Aerodinámica
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Instituto Politécnico Nacional
“La técnica al servicio de la patria”
Unidad Profesional Ticomán
Av. Sn José Ticomán, No. 600, Delegación Gustavo A. Madero, México D.F., C.P. 07340

Practica No. 3
Distribución de Presión Alrededor de un Cilindro
Objetivo:
 
Calcular el coeficiente de resistencia al avancede un cilindro mediante la integración de los coeficientes de presión en diversos puntos del perímetro de la sección transversal media.

Equipo y Material.
 
Túnel de presión total modelo TE-44.
 
Manómetro de 36 columnas.

Cilindro de 3” de diámetro X 18” de longitud.
 
Mangueras de conexión.

Tubo Pitot.

Balanza aerodinámica.

1.- Determinación de las condiciones ambientales.A) se deberán de efectuar las lecturas de los instrumentos (barómetro, higrómetro y termómetro) antes de iniciar y al finalizar los experimentos, anotando los valores en la tabla siguiente:

| INICIALES | FINALES | PROMEDIO |
TEMPERATURA AMBIENTE | 21.5°C | 21.4°C | 21.45°C |
PRESIÓN BAROMÉTRICA | 594 mmHg | 594 mmHg | 594 mmHg |
HUMEDAD RELATIVA Hr | 62% | 60% | 61% |

B) Con losvalores promedio obtenidos se deberá calcular la densidad del aire en el laboratorio.
T= 21.45°C + 273 = 294.45°K
Presión Barométrica corregida= 594 mmHg x1+0.00001841°C (21.45°C)1+0.000181811°C(21.45°C)=591.926 mmHg
591.296 mmHg1 Kgfm20.073556 mmHg=8047.283 kgfm2
T= 95 (21.45°C) + 32 = 70.61°F
Presión de saturación:
Ps= 2.685 + 3.537 X 10-3(t2.245)
Ps= 2.685 + 3.537 X 10-3(70.61°F2.245) =52.7275 lbfft2
Conversión:
52.7275 lbfft2 0.4535 kgf1 lbf1 ft20.92903m2=247.631 kgfm2
Presión de vapor: Pv = Hr x Ps
Pv= (0.61) ( 247.631 kgfm2)=151.054 kgfm2

Calculo de la densidad del aire:
ρz= Pz-0.3979 X PvgRT
Donde:
* Pz = presión barométrica corregida ( kgfm2)
* Pv = presión de vapor (kgfm2)
* R = constante del aire =29.256(m°K)
* T = temperaturaambiente(°K)
* g = aceleración de la gravedad (ms2)
* ρz = densidad del aire en el laboratorio ( UTMm3)
Sustituyendo valores:
ρz=8047.283 kgfm2- 0.3779(151.054 kgfm2)9.81ms229.256m°K(294.45°K)=0.094521 UTMm3
ρz= 0.094521 UTMm3 9.8 kgm1 UTM=0.9272 Kgm3
Densidad del aire en el laboratorio: 0.9272 Kgm3
Marco Teórico:
Se denomina resistencia aerodinámica, o simplemente resistencia, ala fuerza que sufre un cuerpo al moverse a través del aire, y en particular a la componente de esa fuerza en la dirección de la velocidad relativa del cuerpo respecto del medio. La resistencia es siempre de sentido opuesto al de dicha velocidad, por lo que habitualmente se dice de ella que, de forma análoga a la de fricción, es la fuerza que se opone al avance de un cuerpo a través del aire.
Al igualque con otras fuerzas aerodinámicas, se utilizan coeficientes aerodinámicos que representan la efectividad de la forma de un cuerpo para el desplazamiento a través del aire. Su coeficiente asociado es conocido popularmente como coeficiente de penetración, coeficiente de resistencia o coeficiente aerodinámico, siendo esta última denominación especialmente incorrecta ya que existen varias fuerzasaerodinámicas, con sus respectivos coeficientes aerodinámicos, y cada uno de ellos tiene un significado diferente.
Los coeficientes aerodinámicos son números adimensionales que se utilizan para el estudio aeronáutico o aerodinámico de las fuerzas y momentos que sufre un cuerpo cualquiera en movimiento en el seno del aire. Algunos de los coeficientes más conocidos son el coeficiente desustentación CL, el coeficiente de resistencia CD o el coeficiente de penetración Cx.



2.- Medición de la presión local alrededor del cilindro y determinación del coeficiente de resistencia al avance por distribución de presiones.
Ajustar la presión diferencial de referencia (PDR) al valor máximo posible (compuertas totalmente abiertas).
Accionar el túnel de viento y registrar los valores de...