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Considere una placa simétrica alrededor del eje y como muestra la Fig. No. 3 Un flujo de chorro a una rata de m [kg/s] a lo largo del eje y con una velocidad V1 [m/s] golpea laplaca y es desviado por esta un ángulo β, de manera que el fluido deja la placa con una velocidad V2 [m/s] a un ángulo β respecto al eje y. Los cambios en la elevación y en lapresión piezométrica del chorro desde que golpea la placa hasta su salida son despreciables para el caso. Figura No.3 Placas. (a) Plana, (b) Oblicua,
(c) Semiesférica.




Si tomamos encuenta el efecto del peso del chorro de agua antes de llegar a la placa tenemos un intercambio de energía cinética por energía potencial, aplicando la ecuación de Bernoulli, ver Fig.No. 4.
Boquilla.





Figura 4
Lo que se convierte en:




Consideremos un chorro de agua que impacta sobre una placa causando un cambio de dirección del chorro en un ángulo βrespecto al chorro incidente en dirección y, despreciando la fricción producida entre el chorro y la placa; tenemos que la magnitud de la velocidad por la superficie de la placa esproporcional a la velocidad de entrada. Aplicando las ecuaciones de conservación de la cantidad de movimiento en un volumen de control obtenemos:




Debido a que la masa no seacumula dentro del volumen de control podemos concluir que:



Para la aplicación de la ecuación (4) requerimos la magnitud del vector velocidad V2 en la componente y, según la figura4.


Aplicando las ecuaciones (7) y (8) en la ecuación (5) obtenemos:



Se obtiene la ecuación:



Dónde: donde K=3.78, es la constante del sistema.


Finalmente:

Este valorrepresenta la fuerza teórica de impacto aplicada sobre cada placa utilizando el respectivo ángulo β. Para el cálculo de la fuerza experimental utilizamos la siguiente expresión: