Laboratorio de mecanica de fluidos - teorema cantidad de movimiento - introduccion

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  • Publicado : 6 de junio de 2011
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Introducción

En el presente laboratorio se analizara tanto conceptual como experimentalmente el Teorema de cantidad de movimiento, el cual permite calcular la fuerza ejercida por un fluido enmovimiento.
La deducción se hace a partir de la segunda ley de Newton en conjunto con el Teorema de transporte de Reynolds. Su expresión general es la siguiente:


Ecuacion1.Teorema de cantidad demovimiento
En donde el primer termino del lado izquierdo corresponde a la variación temporal del momentum en el volumen de control, y el segundo al flujo neto de salido de momentum del volumen decontrol a través de la superficie de control.
En esta experiencia se ve una aplicación de esta ecuación para un tubo de flujo considerando escurrimiento permanente. Se desea estimar la fuerza que ejerceun chorro de fluido sobre una superficie en particular. La ecuación de mayor utilidad en la realización de este laboratorio tiene la siguiente expresión analítica:


Ecuación2.Teorema de cantidadde movimiento aplicado a un tubo de flujo permanente
En donde el primer factor de la ecuación corresponde al gasto másico que entra o sale del volumen de control, el cual se considera constante. Elsegundo factor es la resta de las velocidades en dos puntos ponderadas por unos coeficientes llamados coeficientes de Boussinesq, y que para este laboratorio se consideran iguales a la unidad.
La ideacentral de esta experiencia consiste en calcular la fuerza que ejerce un chorro de fluido sobre distintas superficies para alcanzar el estado de equilibrio en el sistema.

Objetivos

• Calcularla fuerza ejercida por el chorro de agua sobre tres superficies distintas; una plana, una esférica y una cónica.
• Calcular el caudal que circula por el sistema para cada caso.
• Determinar laexpresión analítica para relacionar el caudal que circula por el sistema con la fuerza que se ejerce sobre las distintas superficies.
• Compara los resultados experimentales obtenidos con los teóricos (o...
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