Método De Visualización. Fluidos

Práctica número 1: “Método de visualización de flujo de fluidos”

EQUIPO Y MATERIAL: *Túnel de humo. *Modelos del túnel de humo: -Camioneta y sedan. -Esfera. -Cilindro. -Perfil con ∝=0 -Perfil con ángulo de ataque moderado. -Perfil con gran ángulo de ataque. -Placa rectangular convexa simulando un ala. -Ducto con esquinas rectas. -Ducto con esquinas redondeadas. -Ducto con esquinas redondeadas yalineadores de flujo.

INTRODUCCIÓN
El flujo en general se puede conceptualizar como un campo, este concepto se utiliza para la visualización en general de sistemas de flujo dinámico, es decir, aquellos sistemas en donde los datos se recopilan conforme al paso del tiempo; sean estables (flujo estacionario) o no (flujo no estacionario) ante el paso del tiempo. Estos sistemas contienenimplícitamente gran cantidad de datos que no se visualizan fácilmente. Es por eso que para conocer mejor el comportamiento cualitativo de estos sistemas es preferible seguir la trayectoria de una o más partículas del fluido y se hace mediante métodos que permitan visualizar el movimiento de las partículas o el que muestre las características de interés del flujo. SÍMBOLOS ∝: ángulo de ataque de la sección operfil APARTADOS, PRUEBAS Y MÉTODOS 1. Explique el principio de funcionamiento del visualizador Schlieren: Este es un método de índice de refracción, los cuales se utilizan cuando las diferencias de densidad se modifican natural o artificialmente.

Estos métodos dependen de la variación del índice de refracción en un medio fluido transparente y de la deflexión resultante de un rayo de luz dirigido através del medio. En el sistema Schlieren, se mide el ángulo del rayo luminoso una vez que ha pasado a través de la sección de prueba y de que emerge hacia el aire circundante. Este método se utiliza para la visualización cualitativa de flujos.

2.

Explique tres métodos de visualización de flujo diferentes a los utilizados en esta práctica VELOCIMETRÍA.-Uno de los métodos instantáneo y nointrusivo para medir los

campos de velocidad es el conocido como velocimetría de partículas digital (DPIV). El principio es iluminar partículas para el trazado de líneas en el campo de velocidad con un abanico de luz, y adquirir dos imágenes con una separación de tiempo conocida.

TRAZO DE RAYOS.- Consiste en simular que se dispara un rayo de luz por cada pixel de la pantalla. Se verifica si la líneadel rayo se interseca con algún objeto de la escena que se desea visualizar. De ser así se calcula el ángulo de incidencia y las condiciones de iluminación de dicho punto, así como el material del que está hecho el objeto, y se determina el color que debe lucir el pixel correspondiente. 1

Burbuja de hidrógeno.- Se coloca un hilo metálico muy delgado en agua para que sirva como cátodo de uncircuito de corriente directa, con cualquier material adecuado que actúe como ánodo. Cuando se suministra voltaje al circuito, del cátodo se desprenden burbujas de hidrógeno y de oxígeno del ánodo. Las burbujas son trasportadas por el campo de flujo y se alejan del cátodo como una hoja continua, por lo que se utilizan como trazador.

3. Defina línea de corriente, senda y línea de traza. Línea decorriente: Es aquella línea que en un instante dado es tangente al vector velocidad en todo punto. Senda: Es el camino seguido realmente por una partícula fluida.

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Línea de traza: Es el lugar geométrico de las partículas que en instantes sucesivos pasaron por un punto dado. 4. Explique por que no es posible que dos o mas líneas de corriente se corten en un punto: Dos o más líneas de corriente no sepueden cruzar en un mismo punto en un instante dado ya que una partícula no puede tomar dos direcciones al mismo tiempo. 5. Explique cual es el objetivo de realizar una visualización de flujo y comente alguna aplicación en particular: Se utiliza para observar las características de interés de un flujo. La visualización de flujos puede aplicarse para observar como se comporta un flujo que pasa...