Mecanica de fluidos

Mediciones de fluidos:

Existen numerosos métodos e instrumentos para medir velocidad, presión y gasto.
Entre ellos se incluyen:
❖ Para medición de velocidad: Tubo de estancamiento, tubo de pitot, medidor de guiñada, anemómetro de paleta y de copa, anemómetro de alambre caliente y de película caliente, anométro de láser-Doppler y velocimetría de imágenes de partícula.
❖ Paramedición de presión: Tubo estático, piezómetro, manómetro diferencial, manómetro de tubo de Bourdon y varios tipos de transductores de presión.
❖ Para medición de gasto: Medición directa de volumen o peso, integración de velocidad y área, medidor de orificio, de tobeta de flujo, de ventura, electromagnético de flujo, medidor ultrasónico de flojo, medidor de turbina, medidor de vórtice, rotàmiento yvertedores.

El gasto o descarga para un medidor de flujo que utilicé una abertura restringida (es decir un orificio, tobeta de flujo, o ventura) se calcula utilizando:

Q= KA 2g h = KA 2p/p
Donde K es un coeficiente de flujo que depende del numero de Reynolds y tipo de medidor de flujo, A es el área de la abertura, h=p/pg es el cambio en carga en elmedidor de flujo.

Cuando el flujo es comprensible se pueden usar instrumentos como el tubo de estancamiento, anemómetro de alambre caliente, tubo de pilot y tobeta de flujo. Sin embargo, las ecuaciones que correlacionan la velocidad y descarga necesitan ser alteradas para tomar en cuenta los efectos de comprensibilidad, para observar ondas de choque en flujo comprensible, se puede usar una técnicaóptica de estrías o un interferómetro.

Los análisis de incertidumbre proporcionan una forma de cuantificar la exactitud de la medición. Cuando se evalúan un parámetro x de interés mediante una ecuación de la forma x=f (Y1, Y2,…..n) donde Y1 a Yn son las variables independientes, la incertidumbre en x (Ux).

Turbomaquinaria:

Todas las turbomàquinas están equipadas ya sea con una hélicerotatoria o con paletas rotatorias que cambian la velocidad de flujo y/o presión dentro del fluido.
En este proceso, la máquina realizan trabajo sobre fluido o éste realiza trabajo sobre la máquina. Como ejemplo de máquinas que realizan trabajo sobre fluidos se encuentran las bombas, sopladores y compresores, mientras que las máquinas sobre las que se realiza trabajo son las turbinas. En general,las bombas son máquinas que realizan trabajo sobre líquidos y, en contraste, la amplia variedad de máquinas que realizan trabajo en gases son las hélices, ventiladores, sopladores y comprensores.

Un soplador o bomba, de flujo axial constan de un impulsor de forma muy semejante a una hélice, montado en una carcaza. Por el contrario, en una bomba de flujo radial, o centrífuga, el fluido entracerca el ojo del impulsor, pasa por las paletas y sale en el borde de éstas. La carga proporcionada por una bomba es cuantificada por el coeficiente de carga.

Las curvas de operación de la bomba muestra la carga entregada, potencia necesaria y la eficiencia como la función de descarga. La velocidad específica de una bomba se puede utilizar para seleccionar una bomba apropiada para una aplicacióndada. Las bombas de flujo axial están mejor adaptadas para las aplicaciones de alta descarga y baja , en tanto que las bombas de flujo radial son mejores para aplicaciones de baja descarga y carga alta.

Las turbinas convierten la energía asociada con un fluido en moviendo en trabajo al eje. La turbina de impulso concite en un chorro de líquido que incide sobre las paletas de una rueda de turbinao rodete. Una turbina de reacción está construida de una seria de paletas giratorias, donde un líquido entra desde el exterior y sale al centro. La presión en las paletas proporciona el par de torsión para la potencia. Las turbinas de viento pueden ser del diseño convencional de molino de viento, la turbinaDarrieus o el rotor Savonius. La máxima potencia que puede obtener de una turbina de...