Mecanica de fluidos

Copiapó

“DETERMINACIÓN DEL RÉGIMEN DEL FLUIDO”

Resumen
En la siguiente experiencia se determina el perfil del movimiento de un fluido que circula por una tubería, para ello se hace circular aire por ésta y gracias a un tubo de Pitot se mide la presión en distintos puntos de la tubería (desde el centro de la tubería cada un centímetro a la izquierda y a la derecha), los que se entregan enforma de una diferencia de presión en un manómetro inclinado que se encuentra conectado al tubo de Pitot. Luego de obtener las distintas presiones, por medio de la ecuación de Bernoulli se calcula la velocidad en cada uno de los puntos, los que generan un gráfico que indica el perfil de comportamiento del fluido y con la ayuda del número de Reynolds determinan si se trata de un fluido laminar oturbulento.

Objetivos
Obtener mediante la ecuación de Bernoulli la velocidad de cada punto a medir y la velocidad media del aire que circula por el ducto. utilizando para ello el tubo de Pitot.
• Calcular el número de Reynolds para el fluido (aire) que circula por el ducto circular, para establecer el tipo de régimen que tiene el fluido.
• Encontrar las diferencias entre el régimen deflujo laminar y turbulento.
Construir el perfil de las velocidades e identificar el régimen de flujo.

Introducción
Dentro de la naturaleza existe una serie de sustancias que son fundamentales para nuestra existencia, como lo son el agua y el aire. Estas sustancias responden el comportamiento de un fluido, el cual es un cuerpo que tiene muy poca cohesión entre sus moléculas, lo que haceque adquiera la forma del recipiente en el que se encuentra.
Otra característica importante de los fluidos es que éstos oponen muy poca resistencia a esfuerzos cortantes, permitiendo así que éstos puedan fluir, es decir, puedan moverse de un recipiente a otro con mucha facilidad.
La principal diferencia entre un fluido líquido y uno gaseoso radica en la compresibilidad. Los fluidos líquidos sonincompresibles, es decir, mantienen su volumen constante frente a esfuerzos externos, mientras que un gas es compresible, característica que permite una disminución en su volumen.
En el presente trabajo se analizará el comportamiento de un fluido gaseoso que circula por una tubería, en el cual gracias al tubo de Pitot y un manómetro inclinado se puede obtener la diferencia de presión total ypor medio de la ecuación de Bernoulli se puede conocer la velocidad con la que circula el fluido.
Posteriormente para conocer el comportamiento del fluido utilizaremos la ecuación del número de Reynolds y un gráfico del perfil de las velocidades del fluido en distintos puntos. Estos análisis nos dirán el efecto dominante del movimiento del fluido, es decir, si se comporta de forma laminar oturbulenta.

Antecedentes Teóricos
FLUIDOS
Un fluido es una sustancia que puede encontrarse en estado gaseoso o líquido y no tiene forma propia, sino que se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. Esta propiedad lo diferencia de un sólido, ya que éstos tienen forma y volumen definido. Los fluidos tienen la capacidad de fluir, es decir, pueden ser traspasados o movidos de un recipiente aotro y también pueden circular a lo largo de una tubería. A pesar de que los líquidos y gases tienen propiedades parecidas, como no tener forma propia o fluir al aplicarles fuerzas externas, su diferencia radica principalmente en la propiedad llamada compresibilidad. Para el caso de los gases, estos pueden ser comprimidos al disminuir su volumen, mientras que los líquidos son prácticamenteincompresibles.
Las fuerzas que actúan sobre un fluido se pueden dividir en internas y externas. Las primeras son fuerzas que tienen que ver con la presión, o sea con la propiedad que tienes los fluidos de ponerse en movimiento con la acción de cualquier fuerza y la viscosidad, la cual es la resistencia que ponen los fluidos a dicho movimiento. Las segundas fuerzas, es decir las externas, la más...