fluidos

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán



INGENIERÍA MECÁNICA


Laboratorio de mecánica de fluidos II

Practica 1: reconocimiento del equipo



Alumnos:
Cruz Acevedo Julio
Villegas Garcia Jesùs

















Impacto de chorro


OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Determinar experimentalmente la fuerzagenerada por el impulso de un chorro de agua cuando incide en un área plana o un casco esférico a determinada cantidad de gasto.
MARCO TEORICO
Principio del impulso y cantidad de movimiento
El teorema del impulso y cantidad de movimiento junto a la ecuación continuidad y el teorema de bernoulli son las tres ecuaciones básicas de mecánica de fluidos. Suponiendo una partícula de fluido de masam sometida a una fuerza F durante un intervalo de tiempo t2-t2. Según la 2° ley de newton . Multiplicado por dt e integrando tenemos: Donde: es el impulso de la fuerza F en el intervalo t2-t1. Donde Es la cantidad de movimiento de la partícula. Esto es el teorema de cantidad de impulso aplicado a una partícula de fluido. En casos particulares se puede conocer la fuerza, y el teoremade impulso nos sirve para calcular la variación de la cantidad de movimiento. En otros casos se puede conocer esta variación y el mismo teorema nos permite calcular la fuerza. La ecuación es el teorema del impulso aplicado a una partícula de fluido. El teorema del impulso en mecánica de fluidos se obtiene-Integrando entre dos secciones de un tubo de corriente. Expresando la ecuación en funcióndel caudal Q y de la densidad, P. En él se basa el cálculo de la fuerza que el fluido ejerce sobre un conducto en un cambio de dirección (codo por ejemplo) necesaria para el cálculo de los anclajes de una tubería forzada. Este teorema es el fundamento para la deducción de la ecuación de Euler, ecuación fundamental de las turbo maquinas.
Deducción del teorema del impulso o de la cantidadde movimiento Sea el tubo de la corriente de la siguiente figura. Consideremos aislada la porción del fluido comprendida entre las secciones de control 1y2 normales a la corriente. Sean v1 y v2 las velocidades de una partícula en las secciones 1y2.

El fluido ha cambiado su cantidad de movimiento al variar la sección del tubo, así como al Variar la dirección de v, luego ha estado sometido auna fuerza. Se trata de averiguar la relación que existe entre la fuerza y la variación de la cantidad de movimiento. Las fuerzas que actúan sobre la masa aislada de fluido están dibujadas en la figura. Estas fuerzas son:
Las fuerzas normales de presión: Fp1 ejercido por el fluido eliminado a la izquierda de la sección 1 y: Fp2 a la derecha de la sección 2, sobre la masa aislada.
Las fuerzastangenciales T1 y T2 en estas mismas secciones debidas a la viscosidad. Estas fuerzas que se han dibujado en la figura a pueden despreciarse, por lo cual se han omitido en el diagrama de fuerzas b.
La resultante R’ de todas las fuerzas normales y tangenciales ejercida por las paredes laterales del tubo o por el fluido circundante (según se trata de un tubo material o de un tubo de fluido aislado enel interior del resto del fluido).
La fuerza de la gravedad W, que es la fuerza de atracción de la tierra sobre el fluido aislado.
En este tubo de corriente aislado aislemos a su vez un filamento de corriente (dibujado con trazos en la figura), y consideremos en este filamento un elemento diferencial de longitud infinitesimal o partícula de fluido de masa m, indicada en la figura. En lademostración seguiremos los pasos siguientes:
Aplicar, como en la deducción de la ecuación, la segunda ley de newton a una partícula.
Integrar incluyendo todas las partículas de un mismo filamento de corriente.
Integrar incluyendo todos los elementos del tubo de corriente.
 
Teorema del impulso o de la cantidad de movimiento


Donde Fx resultante de todas las fuerzas exteriores a la masa de...