Informe lab túnel de viento

Universidad Técnica Federico Santa María Gestión Energética I Departamento de Industrias.

Túnel de Viento.

Profesor(a): Pilar Garate. Ayudante: Gonzalo Severino. Integrantes: Marcela Castro. (rol: 2860637-1 ) Verónica Gálvez. (rol: 2860549-8) Daniel Ponce. (rol:2860542-0 ) José Riveros. (rol:2860515-3 ) Daniel Viñas. (rol:2860522-6)

12/11/2011 1

Contenido del Informe: 1. IntroducciónEn este experimento se estudiara lo ocurrido al someter a una corriente fluida un cuerpo determinado (en este caso cilindro y esfera), una reacción dinámica generada por diferencias de presiones, hará surgir dos fuerzas, una de arrastre y otra de sustentación. Se calculara el efecto del flujo sobre el coeficiente de arrastre para ambos cuerpos. El aparato a utilizar es un túnel aerodinámico dedemostración, este aspira aire y lo conduce por diferentes secciones. Una tobera en la entrada se encarga de aumentar la velocidad y la presión es medida en un pitot ubicado en la sección media del túnel. La velocidad es calculada electrónicamente por medio de un transductor de presión electrónico. Finalmente un difusor recupera la caída de presión del fluido y un soplador axial lo lleva nuevamenteal exterior. Primero se taran los medidores para luego comenzar a tomar mediciones son cada cuerpo. Estas mediciones son de la velocidad del fluido y la fuerza de arrastre generada en el cuerpo, se calculan el numero de Reynolds y el coeficiente de arrastre para cada medición y se estudiaran los resultados.

2. Objetivos
     Estudiar el comportamiento de cuerpos inmersos en un fluido enmovimiento. Tomar al menos 11 mediciones entre 5 y 30 m/s de V del fluido, para cada cuerpo Calcular el número de Reynolds y el coeficiente de arrastre y estudiar su relación. Utilizar anexo A para estimar el régimen del fluido alrededor del cuerpo. Estudiar la relación entre la geometría del cuerpo y el correspondiente coeficiente de arrastre (comparando los casos esfera y cilindro).

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3.Metodología experimental Equipo disponible:
Túnel de viento con los siguientes componentes integrados en el: * Transductor de fuerza electrónico de dos componentes: transfiere la fuerza de arrastre generada en cada medición. * Amplificador de la medición con indicación de la fuerza: Calcula la fuerza de arrastre generada en cada medición. * Manómetro de tubo inclinado para velocidad del aire. *Caja de distribución con regulación del número de revoluciones del soplador(variador de intensidad): Este entrega la velocidad del fluido y permite regularla fácilmente. * Otros componentes.

El cuerpo a utilizar se coloca dentro del túnel (ver figura) en la parte con sección transversal de 29X29 cm.
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Se enciende el ventilador al mínimo y esta es la primera medición(a 2m/s), se toma lafuerza en N y la velocidad para cada caso. Luego se aumenta la velocidad hasta 5 m/s y se efectuan 5 mediciones hasta los 10 m/s, las siguientes tomas son diferencia de velocidad(6 mediciones) hasta llegar a los 30 m/s aproximadamente. Una vez se tienen todos los datos en una tabla, esta se completa con el calculo de datos extra para cada medicion: -El numero de Reynolds (Re de ahora en adelante). -Elcoeficiente de arrastre(Cd ahora en adelante). Cálculos requeridos:
cD  2 FD AU

Re 

UD 
es fuerza de arrastre, densidad del fluido, área frontal del cuerpo perpendicular

Donde

a la corriente,

velocidad de la corriente libre y

viscosidad del fluido.

Todo lo anterior se realiza indistintamente para ambos cuerpos. Luego se grafican el coeficiente de arrastre vs el Re parasu posterior análisis y se utiliza el anexo A de la guia para sacar mas conclusiones acerca de la implicancia del Re en los resultados.

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4. Presentación de resultados Cilindro:
Coeficiente de arrastre en funcion de Re para el cilindro
1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 50 100 Re 150 200

Grafico 1.

Esfera:
Coeficiente de arrastre en funcion de Re para la esfera
0,8 0,7 0,6 0,5...