Ensayo de Hele Shaw



UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA

DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES RURALES












CURSO:
MECANICA DE FLUIDOS

PROFESOR:
ING. JOSE ARAPA

ALUMNOS:

CARHUAZ RODRIGUEZ STEPHANIE(20091189)

SANTI MORALES LUCIO(20091233)



2012








I. INTRODUCCIÓN

En el siguientelaboratorio se busca visualizar el movimiento del fluido e ilustrar las líneas de corriente, para ello se utiliza la analogía de Hele Shaw; la cual es una herramienta muy útil para demostrar el flujo potencial en la dinámica de los fluidos. Este aparato puede emplearse para simular cualquier proceso que satisfaga la ecuación de Laplace en dos dimensiones.

Entonces, se denomina flujo potencial a unflujo bidimensional; el cual es estable en un líquido ideal incompresible. Donde el aparato utilizado en este experimento no elimina la viscosidad del agua, pero si se obtiene un flujo de este tipo. Por lo cual, el agua que fluye por el equipo es a un número de Reynolds que es lo suficientemente bajo para que la inercia sea despreciable.

Por ende el estudio del flujo potencial hace posibleresolver problemas relativos a la distribución de la presión y velocidad, si aceptamos la condición de fluido ideal. Sin embargo Prandlt demostró que el fluido en el cual se sumerge un objeto podría convenientemente dividirse en dos zonas, una zona de corriente libre en lo cual existen muy pequeños cambios de velocidad y por lo tanto se puede despreciar el esfuerzo cortante; en el caso que actúe unfluido ideal y otra zona, donde la capa laminar que rodea al objeto y los efectos de viscosidad son muy pronunciados.















II. OBJETIVOS

Visualizar las líneas de corriente en un flujo uniforme.
Visualizar las líneas de corriente a través de obstrucciones como un cuerpo cilíndrico y otros tipos de perfiles.
Analizar las líneas de corriente y determinar los puntos posiblesde falla o de máxima presión algunas estructuras simuladas.


III. FUNDAMENTO TEORICO

Se denomina flujo potencial, a un flujo bidimensional estable de un líquido ideal incompresible. El estudio del flujo potencial hace posible resolver problemas relativos a la distribución de la presión y la velocidad, si aceptamos la condición del flujo ideal; Sin embargo Pranddt, demostró que el flujo enel cual se sumerge un objeto, podría dividirse convenientemente en dos zonas una de corrientes libres en la cual existe muy pequeños cambios de velocidad y por lo tanto se puede despreciar el esfuerzo cortante (como si fuese un fluido ideal) y otra zona la capa laminar que rodea el objeto y donde los efectos de viscosidad son muy pronunciados. Esta capa laminar esta influenciada por la gradientede presión en la zona de corriente libre y especialmente un incremento de presión en la dirección del flujo con separación.
Aún cuando en un flujo potencial, no existe separación de la superficie (ya que este es un fenómeno viscoso) las zonas de gradiente de presión negativas en las corrientes libres del fluido podrán calcularse y/o demostrarse por observaciones en el aparato de Hele-Shaw.

IV.EQUIPOS Y MATERIALES


Aparato de Hele Shaw.





Colorante.











Perfiles de goma.















V. DESCRIPCION DEL EQUIPO

La sección de prueba esta formada por dos superficies rectangulares lisas y planas de 33 x25 cm de largo y ancho respectivamente, cercanas una de la otra con un modelo de espuma ubicado entre estas y un sello de caucho que evitafugas del aparato.
El equipo no permite la eliminación de la viscosidad del agua, pero si permite que la componente de la velocidad promedio a lo largo del equipo a lo ancho del equipo satisfagan las ecuaciones del flujo potencial. El equipo trabaja en forma de analogía, pudiéndose observar la dirección del flujo al inyectar un colorante; como el flujo es laminar las líneas de corriente son...