Anemometria

Objetivo: conocer prácticamente diferentes instrumentos y métodos de medición de la velocidad del viento.
Equipo y material:
* Anemómetro de copas.
* Anemómetro diferencial.
* Anemómetro de turbina.
* Generador de viento.
* Manómetro diferencial.
* Carril de 50 cm.
* Tubo pitot.
* Carro soporte.
* Tobera de 150 mm
Consideraciones teóricas.
En casi todos losestudios concernientes a la aerodinámica experimental es necesario conocer la velocidad del viento. Para esto se utilizan diferentes instrumentos de medición que directa o indirectamente registran la magnitud y cambios en la velocidad del flujo de fluido ya sea por diferencia de presiones, de temperaturas o por medio de un dispositivo mecánico cuyo movimiento se asocie a la velocidad del viento.El uso de cada tipo de instrumento depende de la naturaleza de flujo de aire a medir, es decir, para una condición particular de viento existen instrumentos adecuados para efectuar la medición de su velocidad.
Los instrumentos para la medición de la velocidad del viento más comunes son:
* Anemómetro de copas.
* Tubo pitot.
* Anemómetro diferencial.
* Anemómetro de hilo caliente.* Anemómetro de turbina.
* Anemómetro laser-doppler.
Como ya se menciono el uso de los instrumentos anteriormente listados depende según las condiciones del flujo a medir, por ejemplo, medición de la velocidad del viento atmosférico, determinación del gradiente de velocidades del viento en la capa límite o bien calibración de la velocidad en el túnel de viento.
A continuación seexplicara el funcionamiento y características de los instrumentos de medición a utilizar en esta práctica:

Tubo Pitot.
El tubo pitot es un instrumento que detecta la presión total y la presión estática en una corriente de aire, lo que nos permite conocer el valor de la presión dinámica y por lo tanto el valor de la velocidad del flujo. Recordando que la presión estática mas la presión dinámica nos dala presión total. Quedando la velocidad del flujo como:
V= 2qφ En donde q= PT-PE
Cuando el tubo pitot además de la toma de presión total, también se incluye la toma de presión estática se llama tubo pitot/estático, un ejemplo se muestra en la figura 1.1.
Al utilizar el tubo pitot se debe corregir el valor de la presión dinámica (q) debido a que la toma depresión estática detecta alteraciones en el flujo producidas por el vástago (error de vástago) y por la punta del tubo (error de punta).

Anemómetro de turbina.
Es un instrumento que detecta y mide la velocidad del viento cuando este hace girar libremente a una turbina. Gracias a un circuito electrónico se establece una conversión analógico-digital entre las revoluciones de la turbina y la velocidaddel viento, cuyo resultado aparece en la caratula.
Las especificaciones del anemómetro de turbina que se utiliza en la práctica son:
Temperatura de operación: 0° a 50° C.
Rango de escalas:
0 a 87.9 Nudos
0 a 8790 ft/min.
0 a 44.8 m/s.
Anemómetro diferencial.
Como su nombre lo indica este instrumento mide la velocidad del viento detectando diferencia de presiones, indicándola en una escalamediante una aguja, tal escala puede estar graduada directamente en unidades de velocidad o en unidades de presión.
El fabricante de este instrumento indica que se debe corregir la velocidad leída en la escala siempre que se tengan valores de presión atmosférica deferentes de 29.92 pulgadas de Hg. (760 mm Hg), según la fórmula siguiente:
VC=VL+0.001VL29.92-PB
En donde:
VC=Vel.coregida enft/min
VL=Vel.leída en ft/min
PB=Presión barométrica en pulgadas de Hg.

Anemómetro de copas.
Como su nombre lo indica, este anemómetro está constituido por objetos en forma de copa, tal y como se muestra en la figura. El propósito de utilizar copas es producir que estas giren alrededor de un eje cuando el viento inicie por el lado cóncavo, mismo que ofrece una mayor resistencia aerodinámica...