MAQUINA DIDACTICA DE MECANICA DE FLUIDOS


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA INDOAMERICA
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
MODALIDAD SEMIPRESENCIAL

PROYECTO FINAL

Informe del Proyecto Final de Mecánica de Fluidos

Autores:
Andrés Lazcano
Hugo Lizano
Alejandro Llerena
Fabricio Sánchez
Stalyn SilvaLeonardo Toapanta
Luis Valencia
Tutor:
Ing. Víctor Espín Ms.c.

AMBATO-ECUADOR
2013
1. Tema: “Perdidas primarias y secundarias en el transporte deFluidos; Flujos Laminares y Turbulentos, Tubos Piezometricos; Aplicación a la energía”.

2. Objetivos.

2.1. Objetivo General:
Aplicar y demostrar el conocimiento adquirido por medio de un proyecto físico tangible en la materia de Mecánica de Fluidos.
2.2 Objetivos Específicos:
Determinar las perdidas primarias y secundarias del fluido en diferentes diámetros, en tubería de cobre de 1/2,tubería galvanizada 3/4 y tubería de plástico pvc 1’’.
Reconocer el flujo laminar y turbulento.
Diferenciar las presiones a diferentes alturas en un tanque, con la ayuda de un tubo piezométrico.
Aprovechar, crear y observar por medio de la presión de un fluido, la transformación de energía mecánica a energía eléctrica con la ayuda de un dinamo.

3. Marco Teórico.
Cuando entre dos partículas enmovimiento  existe gradiente de velocidad, o sea que una se mueve más rápido que la otra,  se desarrollan fuerzas de fricción que actúan tangencialmente a las mismas. Las fuerzas de fricción tratan de introducir  rotación entre las partículas en movimiento, pero simultáneamente la viscosidad trata de impedir la rotación.  Dependiendo del valor relativo de estas fuerzas se pueden producir diferentesestados de flujo. Cuando el gradiente de velocidad es bajo, la fuerza de inercia es mayor que la de fricción, las partículas se desplazan pero no rotan, o lo hacen pero con muy poca energía, el resultado final es un movimiento en el cual las partículas siguen trayectorias definidas, y todas las partículas que pasan por un punto en el campo del flujo siguen la misma trayectoria.  Este tipo de flujofue identificado por  O. Reynolds y se denomina “laminar”, queriendo significar con ello que las partículas se desplazan en forma de capas o láminas.
Perfiles de Velocidad: Laminar y Turbulento
El término velocidad indica la velocidad promedio del flujo, que se calcula a partir de la ecuación de continuidad:

Sin embargo, en algunos casos, se debe determinar la velocidad en un punto dentro dela corriente de flujo. Esto se debe a que la magnitud de velocidad no es uniforme a través de la sección del conducto, y la forma en que la velocidad varía depende del tipo de flujo.

La velocidad en un punto en contacto con el sólido (paredes de la tubería) es cero (por la teoría de capa límite. La velocidad máxima, independientemente del tipo de flujo, se presenta en el centro del conducto.Esta diferencia en perfiles se debe al movimiento caótico de las moléculas en el flujo turbulento, lo cual produce choques violentos entre las mismas y una transferencia de momento elevada entre moléculas, lo que deriva en una distribución de velocidad más uniforme que en el caso laminar. Sin embargo, en el flujo turbulento siempre existe una delgada capa cerca de las superficies, donde lavelocidad es pequeña, y en la cual el flujo puede considerarse laminar (zona de capa límite). El grueso real de dicha capa límite influye de forma importante en el perfil de velocidades, así como en la pérdida de carga.



El flujo "turbulento" se caracteriza porque:
Las partículas del fluido no se mueven siguiendo trayectorias  definidas.
La acción de la viscosidad es despreciable.
Las...