coeficiente de resistemcia























OBJETIVO
Determinar experimentalmente los coeficientes de resistencia al avance de diferentes cuerpos tridimensionales para un valor de número de Reynolds.
EQUIPO Y MATERIAL NECESARIO
Generador de viento
Manómetro diferencial
Túnel de viento con fondo plano
Tubo Pitot
Varilla soporte
Hemisferio de 56mm de diámetro
Dinamómetro con escala de 0a 0.6 N
3 discos de 40, 56, 80 mm de diámetro
Cuerpo fuselado de 56 mm de diámetro y 150mm de cuerda
Carro soporte
Esfera de 56 mm de diámetro
Nivel de burbuja
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Un cuerpo en movimiento inmerso en un fluido experimenta fuerzas ocasionadas por la acción del fluido. El efecto total de estas fuerzas es muy complejo, es por eso que para propósitos de diseño o estudiodel comportamiento de un cuerpo en un fluido, son dos las fuerzas resultantes de mayor importancia: el arrastre y la sustentación. Para esta práctica solo consideraremos la fuerza de arrastre.
Una definición de arrastre es la siguiente: “Arrastre”, es la fuerza sobre un cuerpo ocasionada por el fluido que opone resistencia en la dirección del movimiento del cuerpo. El término más utilizado paradescribir los efectos de arrastre sobre aeronaves, automóviles, camiones y trenes es: “Resistencia al viento”.
La fuerza de arrastre debe contrarrestarse por medio de una fuerza de propulsión en la dirección opuesta, con el fin de mantener o incrementar la velocidad del vehículo. Como la generación de una fuerza de propulsión requiere que se agregue energía, es muy deseable minimizar el arrastre.Por lo tanto ya sea que el cuerpo este en reposo y el fluido en movimiento o que el cuerpo este en movimiento y el fluido en reposo, se puede decir que el fluido ejerce sobre el cuerpo un empuje dinámico en la dirección del movimiento y es la suma de dos componentes: arrastre de superficie (fricción) y arrastre de forma (presión). Es muy raro que se presenten ambos efectos de la manerasignificativa al mismo tiempo, lo más común es que uno de los efectos predomine sobre el otro. Así, en cuerpos aerodinámicos predomina el arrastre de superficie y en cuerpos que no tienen esta forma (edificios, chimeneas, torres, etc.) predomina el arrastre de presión.

Desarrollo
1. Determinación de las condiciones ambientales
Al iniciar y al finalizar nuestro experimento, se tomaron lecturas de lascondiciones ambientales dentro del laboratorio. Con los valores promedios de las lecturas iniciales y finales de las condiciones ambientales, se efectuaron los cálculos necesarios para el desarrollo de la práctica.

Lectura Inicial
Lectura Final
Valor Promedio
Temperatura Ambiente
15.3°C
15.9°C
15.6°C
Presión Barométrica
589.5 mm Hg
589.4 mm Hg
589.45mm Hg
Humedad Relativa
61 %
62 %61.5%

Con estos valores promedios se podrá calcular el valor de la densidad del aire dentro de laboratorio con las siguientes ecuaciones:







Por lo tanto sustituyendo los valores promedio en las ecuaciones anteriores obtenemos los siguientes resultados:









2. Determinación de coeficientes de resistencia al avance de diferentes cuerpos
Antes iniciar con las pruebasexperimentales, se niveló la sección de prueba con el nivel de burbuja, mediante el ajuste de los tornillos de nivelación. Esto tiene que ver con el funcionamiento entre el carro soporte y el dinamómetro, ya que si hay una pendiente en la sección de prueba, esta provocara que el carro sufra un desplazamiento, el cual indica una fuerza en el dinamómetro, la cual altera los resultados que se obtenganal momento de determinar la resistencia al avance.
Al hacer funcionar el generador se verificó que la perilla de control de revoluciones del ventilador estuviera colocada al máximo.
Paso siguiente fue medir la presión dinámica a la mitad de la sección de prueba del túnel, utilizando un tubo Pitot. Debemos recordar que esta medición presenta errores debido al vástago y la punta, por lo que...