Mecanica de fuidos

Calibración e Instrumentación

El túnel aerodinámico permite una gran gama de estudios en la mecánica, como el coeficiente de un automóvil, la simulación de la capa límite terrestre, etc. El grado de precisión de las mediciones del túnel es tema fundamental para abarcar estas cuestiones; en este tema se aborda y describe la instrumentación que se puede acoplar a un túnel de viento así como supuesta a punto para la correcta medición de las magnitudes que se deseen determinar.
A la hora de medir cualquier magnitud dentro de un túnel de viento se pueden usar diferentes métodos e instrumentos. En este túnel de viento subsónico se medirán presiones, velocidades, caudales, temperaturas, fuerzas, pares y momentos.

Presiones:
Cuando medimos presiones, medimos fuerzas aplicadas en unasuperficie o distribuidas sobre ella, la presión p ejercida por una fuerza F y distribuida sobre una área s se define mediante la siguiente ecuación:

La unidad de presión generalizada por el Sistema Internacional es el Pascal y a partir de esta unidad se puede pasar a otras unidades de presión con la equivalencia pertinente. La siguiente tabla muestra la relación de distintas unidades de presiónPresión hidroestática: Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten lascaras. Si el fluido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del fluido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión. La fórmula para calcular este tipo de presión relaciona la densidad del fluido, la gravedad ,la altura del puntomedido y la altura donde se situaría el manómetro , de tal modo la ecuación queda:

Presión estática: Cualquier presión ejercida por un fluido que no esté ejercida por el movimiento o velocidad del fluido es llamada presión estática del fluido. Para fluidos en reposo (estático) la presión dinámica es nula y la presión estática es igual a la presión total. Mientras que la presión dinámica actúaúnicamente en la dirección del flujo, la presión estática actúa por igual en todas las direcciones y siempre en ángulo recto con todas las superficies que contengan al fluido.
Presión dinámica: Cuando los fluidos se mueven en un conducto, la inercia del movimiento produce un incremento adicional de la presión estática al chocar sobre un área perpendicular al movimiento. Esta fuerza se produce por laacción de la presión conocida como dinámica. La presión dinámica depende de la velocidad y la densidad del fluido y la fórmula para calcularla

Presión total: La presión total que ejerce un fluido se define como la suma de la presión estática y la presión dinámica.

La presión se puede medir de dos maneras diferentes, una en términos absolutos y otra en términos relativos, según si la referenciaes el cero absoluto o la presión atmosférica.

Presión atmosférica: es la que ejerce la masa de aire de la atmósfera sobre una superficie medida mediante un barómetro, y donde a nivel del mar alcanza un valor aproximado de de absolutos. La presión atmosférica en un punto representa el peso de una columna de aire de área de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límitesuperior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye cuando nos elevamos, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la densidad del aire en función de la altitud o de la presión .

Los elementos de medición de presión son de tres tipos:

Elementos Mecánicos
Elementos Electro-mecánicos
Elementos Electrónicos

Para medir presiones mediante un elemento...