Ensayo Impacto De Chorro

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCION

Mecánica de Fluidos I

REPORTE Nº. 2

TEMA:
“IMPACTO DE UN CHORRO”

ALUMNO: EDUARDO JAVIER HELGUERO CRUZ

PROFESOR: ING. MARIO PATIÑO

I TERMINO ACADEMICO

2008 – 2009
INDICE

1. Objetivos
2. Marco Teórico
3. Proceso Experimental
4. Datos
5. Cálculos6. Tabla de Datos y Resultados
7. Graficas
8. Análisis y Resultados
9. Conclusiones
10. Recomendaciones

1.- OBJETIVOS

← Determinar la fuerza con que un chorro de agua golpea a una placa plana.
← Determinar la fuerza con que un chorro de agua golpea a una copa semiesférica.

2.- MARCO TEORICO

La mecánica de fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos (quea su vez es una rama de la física) que estudia el movimiento de los fluidos (gases y líquidos). La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes. También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita. La hipótesis fundamental en la que se basa toda la mecánica de fluidos es la hipótesis del medio continuo.

Lasecuaciones que rigen toda la mecánica de fluidos se obtienen por la aplicación de los principios de conservación de la mecánica y la termodinámica a un volumen fluido. Para generalizarlas usaremos el teorema del transporte de Reynolds y el teorema de la divergencia (o teorema de Gauss) para obtener las ecuaciones en una forma más útil para la formulación euleriana.

Las tres ecuacionesfundamentales son: la ecuación de continuidad, la ecuación de la cantidad de movimiento, y la ecuación de la conservación de la energía. Estas ecuaciones pueden darse en su formulación integral o en su forma diferencial, dependiendo del problema. A este conjunto de ecuaciones dadas en su forma diferencial también se le denomina ecuaciones de Navier-Stokes.

No existe una solución general a dicho conjuntode ecuaciones debido a su complejidad, por lo que para cada problema concreto de la mecánica de fluidos se estudian estas ecuaciones buscando simplificaciones que faciliten la resolución del problema. En algunos casos no es posible obtener una solución analítica, por lo que hemos de recurrir a soluciones numéricas generadas por ordenador. A esta rama de la mecánica de fluidos se la denominamecánica de fluidos computacional.

Las ecuaciones son las siguientes:

← Ecuación de cantidad de movimiento:

-Forma integral:

[pic]

-Forma diferencial:

[pic]

3.- PROCESO EXPERIMENTAL

1. Colocar el peso desplazable en su posición de equilibrio. Ver que el indicador nos señale la posición horizontal de la palanca.
2. Permitir el ingreso de agua desde el banco hidráulicoy ajustar el aparato hasta que el chorro golpee en la parte central del alabe.
3. A una razón de flujo, se busca la posición de equilibrio de la palanca, moviéndose el peso que sobre ella descansa.
4. Anotar la razón de flujo y la nueva posición del peso.
5. Realizar una serie de 8 lecturas con posiciones espaciadas.

4.- DATOS

s = 37x10-3
g = 9.81 m/s2
M = 15 Kg.

|PlacaPlana |Copa |
|Y |t |M |Y |t |M |
|(m) |(Seg.) |(Kg.) |(m) |(Seg.) |(Kg.) |
|10 |113 |15 |10 |180|15 |
|20 |75 |15 |20 |113 |15 |
|30 |64 |15 |30 |94 |15 |
|40 |56 |15 |40 |80 |15 |
|50 |49...