estado y regimen de flujo
Páginas: 6 (1322 palabras)
Publicado: 23 de septiembre de 2014
ESTADO Y RÉGIMEN DEL FLUJO
Objetivo: Identificar los diferentes estados y regímenes del flujo.
Introducción.
Estado del flujo. Dependiendo de la magnitud de la proporción de las fuerzas de inercia sobre las fuerzas de viscosidad número de Reynolds, Re, el estado del flujo para canales a superficie libre, se clasifica como:
Laminar Re ≤ 500
Transitorio 500 ≤ Re ≤ 12500
Turbulento 12500≤ Re
Siendo
Donde
V = velocidad del flujo en m/s
L = longitud característica, m. La longitud característica en conductos a superficie libre es igual a cuatro veces el radio hidráulico R.
ν = viscosidad cinemática del fluido en m²/s
Si las fuerzas viscosas predominan sobre las de inercia, se considera el estado del flujo como laminar, mientras que cuando las fuerzas de inercia predominansobre las viscosas se considera el estado del flujo como turbulento.
Régimen del flujo. Si se relacionan las fuerzas de inercia con las fuerzas gravitacionales se obtiene un parámetro adimensional conocido como número de Froude (Fr), el cual permite clasificar al flujo como subcrítico, crítico y supercrítico. El número de Froude se escribe
Donde
V = velocidad media del flujo, m/s
g =aceleración de la gravedad, m/s2
D = profundidad hidráulica, m
Dependiendo de la magnitud de la proporción de las fuerzas de gravedad e inercia, el régimen del flujo es clasificado como:
Subcrítico Fr < 1
Crítico Fr = 1
Supercrítico Fr > 1
Equipo:
Cinta métrica
Cronómetro
Termómetro
Procedimiento:
1. Aforo volumétrico, m³/s
2. Medir la profundidad del flujo en diferentes seccionestransversales, m
3. Calcular el área hidráulica A, m²
4. Medir la temperatura, °C
5. Medir el espejo del agua B, m
6. Calcular el perímetro mojado P, m
7. Calcular la velocidad del flujo, m/s
8. Calcular el número de Froude
9. Clasificar el régimen de acuerdo al número de Froude
. De la tabla 1, con la temperatura medida, calcular la viscosidad cinemática Ѵ, m²/s
11. Calcular el radiohidráulico R, m
12. Calcular el número de Reynolds
13. Clasificar el estado del flujo en función al número de Reynolds
Canal de pendiente constante:
T1:
Se calcula el área hidráulica (A)
En este caso, al tratarse de una sección rectangular, la base es igual al espejo del agua (T)
Se calcula el perímetro mojado (P)
Se calcula el radio hidráulico (R)Se determina el aforo volumétrico
Se calcula la velocidad del flujo, m/s
Se calcula el número de Froude
Fr mayor a 1, por lo tanto se trata de un régimen supercrítico
A través de la interpolación lineal y la tabla 1, se puede obtener el valor de la viscosidad cinemática con una temperatura de 18°
= 1.142 * 10-6
= 1.007 * 10-6
= 15= 20
= 18
Se clasifica el estado del flujo en función al número de Reynolds
Tenemos un valor de Re > 12,000, por lo tanto se trata de un flujo turbulento
T2:
Se calcula el área hidráulica (A)
En este caso, al tratarse de una sección rectangular, la base es igual al espejo del agua (T)
Se calcula el perímetro mojado (P)
Secalcula el radio hidráulico (R)
Se determina el aforo volumétrico
Se calcula la velocidad del flujo, m/s
Se calcula el número de Froude
Fr mayor a 1, por lo tanto se trata de un régimen supercrítico
A través de la interpolación lineal y la tabla 1, se puede obtener el valor de la viscosidad cinemática con una temperatura de 18°
= 1.142* 10-6
= 1.007 * 10-6
= 15
= 20
= 18
Se clasifica el estado del flujo en función al número de Reynolds
Tenemos un valor de Re > 12,000, por lo tanto se trata de un flujo turbulento
T3:
Se calcula el área hidráulica (A)
En este caso, al tratarse de una sección rectangular, la base es igual al espejo del agua (T)
Se calcula el...
Objetivo: Identificar los diferentes estados y regímenes del flujo.
Introducción.
Estado del flujo. Dependiendo de la magnitud de la proporción de las fuerzas de inercia sobre las fuerzas de viscosidad número de Reynolds, Re, el estado del flujo para canales a superficie libre, se clasifica como:
Laminar Re ≤ 500
Transitorio 500 ≤ Re ≤ 12500
Turbulento 12500≤ Re
Siendo
Donde
V = velocidad del flujo en m/s
L = longitud característica, m. La longitud característica en conductos a superficie libre es igual a cuatro veces el radio hidráulico R.
ν = viscosidad cinemática del fluido en m²/s
Si las fuerzas viscosas predominan sobre las de inercia, se considera el estado del flujo como laminar, mientras que cuando las fuerzas de inercia predominansobre las viscosas se considera el estado del flujo como turbulento.
Régimen del flujo. Si se relacionan las fuerzas de inercia con las fuerzas gravitacionales se obtiene un parámetro adimensional conocido como número de Froude (Fr), el cual permite clasificar al flujo como subcrítico, crítico y supercrítico. El número de Froude se escribe
Donde
V = velocidad media del flujo, m/s
g =aceleración de la gravedad, m/s2
D = profundidad hidráulica, m
Dependiendo de la magnitud de la proporción de las fuerzas de gravedad e inercia, el régimen del flujo es clasificado como:
Subcrítico Fr < 1
Crítico Fr = 1
Supercrítico Fr > 1
Equipo:
Cinta métrica
Cronómetro
Termómetro
Procedimiento:
1. Aforo volumétrico, m³/s
2. Medir la profundidad del flujo en diferentes seccionestransversales, m
3. Calcular el área hidráulica A, m²
4. Medir la temperatura, °C
5. Medir el espejo del agua B, m
6. Calcular el perímetro mojado P, m
7. Calcular la velocidad del flujo, m/s
8. Calcular el número de Froude
9. Clasificar el régimen de acuerdo al número de Froude
. De la tabla 1, con la temperatura medida, calcular la viscosidad cinemática Ѵ, m²/s
11. Calcular el radiohidráulico R, m
12. Calcular el número de Reynolds
13. Clasificar el estado del flujo en función al número de Reynolds
Canal de pendiente constante:
T1:
Se calcula el área hidráulica (A)
En este caso, al tratarse de una sección rectangular, la base es igual al espejo del agua (T)
Se calcula el perímetro mojado (P)
Se calcula el radio hidráulico (R)Se determina el aforo volumétrico
Se calcula la velocidad del flujo, m/s
Se calcula el número de Froude
Fr mayor a 1, por lo tanto se trata de un régimen supercrítico
A través de la interpolación lineal y la tabla 1, se puede obtener el valor de la viscosidad cinemática con una temperatura de 18°
= 1.142 * 10-6
= 1.007 * 10-6
= 15= 20
= 18
Se clasifica el estado del flujo en función al número de Reynolds
Tenemos un valor de Re > 12,000, por lo tanto se trata de un flujo turbulento
T2:
Se calcula el área hidráulica (A)
En este caso, al tratarse de una sección rectangular, la base es igual al espejo del agua (T)
Se calcula el perímetro mojado (P)
Secalcula el radio hidráulico (R)
Se determina el aforo volumétrico
Se calcula la velocidad del flujo, m/s
Se calcula el número de Froude
Fr mayor a 1, por lo tanto se trata de un régimen supercrítico
A través de la interpolación lineal y la tabla 1, se puede obtener el valor de la viscosidad cinemática con una temperatura de 18°
= 1.142* 10-6
= 1.007 * 10-6
= 15
= 20
= 18
Se clasifica el estado del flujo en función al número de Reynolds
Tenemos un valor de Re > 12,000, por lo tanto se trata de un flujo turbulento
T3:
Se calcula el área hidráulica (A)
En este caso, al tratarse de una sección rectangular, la base es igual al espejo del agua (T)
Se calcula el...
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