Informe de laboratorio de hidro

Informe de Laboratorio |
Física II |
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El presente informe presenta los pasos con los cuales se obtuvieron los Cálculos del Tiempo de Descarga de Recipiente Cilíndrico y semicilíndrico. |
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Tema:HidrodinámicaCatedrático:Ing. Marco A. Olarte V.Integrantes:Franco Bromley, JairzinHuamaccto Onchante, FelixHuaman Irrazabal, EdgardParedes Goya, Rolando2010 |

Índice

1. Objetivo2. Fundamento Teórico
3. Equipos y Materiales
4. Procedimiento
5. Cálculos, Gráficos
6. Conclusiones
7. Bibliografía
8. Galería Fotográfica

1. Objetivo

En el presente informe evaluaremos la Teoría de la Hidrodinámica con un experimento casero, el cual nos llevara a comprobar el tiempo de descarga teórico de un recipiente de dimensiones conocidas, contra eltiempo real que toma ese mismo recipiente. Para este experimento se realizará varias secuencias para poder ajustar los tiempos y determinar el mínimo error de los cálculos.
Los procedimientos descritos en el presente informe así como los resultados obtenidos, graficas y cuadros de evaluación serán de suma importancia para aprender y comprender las teorías de Bernoulli y Torricelli.

2.Fundamento Teórico

La hidrodinámica estudia la dinámica de fluidos incompresibles. Por extensión, dinámica de fluidos.
Etimológicamente, la hidrodinámica es la dinámica del agua, puesto que el prefijo griego "hidro-" significa "agua". Aun así, también incluye el estudio de la dinámica de otros fluidos. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido. Para elestudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:
Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es muy menor comparándolacon la inercia de su movimiento.
Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.

El gasto o caudal es una de las magnitudesprincipales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido ΔV que fluye por unidad de tiempo Δt. Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y su expresión matemática:

Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.
El teorema deBernoulli es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma de la presión hidrostática, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismo valor en cualquier parde puntos del circuito. Su expresión matemática es:

donde P es la presión hidrostática, ρ la densidad, g la aceleración de la gravedad, h la altura del punto y v la velocidad del fluido en ese punto. Los subíndices 1 y 2 se refieren a los dos puntos del circuito.
La otra ecuación que cumplen los fluidos no compresibles es la ecuación de continuidad, que establece que el caudal es constante alo largo de todo el circuito hidráulico:
G = A1v1 = A2v2
Donde A es el área de la sección del conducto por donde circula el fluido y v su velocidad media.
En el caso de fluidos compresibles, donde la ecuación de Bernoulli no es válida, es necesario utilizar la formulación más completa de Navier y Stokes. Estas ecuaciones son la expresión matemática de la conservación de masa y de cantidad de...