Mecanica De Fluidos

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Mecánica de Fluidos II

Profesor: Dr. Jorge Luis Naude de la Llave.

Grupo: 1

Practica 1: Visualización

Rosas Alcantara Abraham

Fecha: 23 de agosto de 2011

Introducción.
Un cuerpo en movimiento inmerso en un fluido experimenta fuerzas ocasionadas por la acción del fluido. El efecto total de estasfuerzas es muy complejo; sin embargo, para propósitos de diseño o estudio del comportamiento de un cuerpo en fluido, son dos las fuerzas resultantes de mayor importancia: el arrastre y la sustentación. Las fuerzas de sustentación y de arrastre no dependen si el fluido se mueve o el cuerpo es el que mueve dentro del fluido.
La disciplina que estudia el movimiento de los cuerpos en corrientes deaire en movimiento es la aerodinámica. Existen otros gases además del aire pero debido a la importancia obvia en el diseño de aeronaves la mayor parte del trabajo se ha concentrado en el aire.
La hidrodinámica estudia el movimiento de los cuerpos que se encuentran sumergidos en líquidos pero al igual que el aire cobra mayor importancia en este caso el agua, muchos conceptos que conciernen a lasustentación ya al arrastre son similares sin que importe el tipo de fluido, ya sea liquido o gas. Sin embargo a altas velocidades esto no es cierto ya que debe de tomarse en cuenta la compresibilidad del fluido. La visualización es una forma de observar fenómenos en esta práctica lo que se observara es el movimiento del fluido y el comportamiento del mismo cuando un cuerpo se encuentra sumergido enel fluido.

Patrones de flujo: Línea de corriente, Línea de trayectoria y Línea de emisión.
La mecánica de fluidos es una disciplina altamente visual. Los patrones de flujos de pueden ver en una infinidad de maneras diferentes, al ver dibujos o incluso fotografías de dichos patrones nos genera una gran cantidad y calidad de información acerca del flujo.
Cuatro diferentes patrones de línea sonutilizados para visualizar los fluidos:
* Línea de corriente es aquella línea que es tangente al vector de velocidad en cualquier instante.
* Línea de trayectoria es el camino que recorre una partícula dada en el fluido.
* Línea de emisión muestra todas las partículas que han pasado con anterioridad por un punto determinado.
* Línea de tiempo son un grupo de partículas en elfluido que forman una línea en un instante determinado.
La línea de corriente es fácil de calcular matemáticamente mientras que para las otras tres es más fácil generarlas experimentalmente. Cabe resaltar que la línea de corriente y la línea de tiempo son líneas instantáneas, mientras que la línea de trayectoria y de emisión se generan en un tiempo determinado.
Una línea de trayectoria puede sergenerada por la exposición de una partícula marcada a través del tiempo en el fluido. Las líneas de corriente son difíciles de generar experimentalmente en flujo no estacionario a menos que se marque una gran cantidad de partículas y se vea su movimiento en un corto periodo de tiempo.
En flujo estacionario la situación se simplifica bastante: Líneas de corriente, líneas de trayectoria y deemisión son idénticas en un flujo estacionario.

Los distintos métodos de visualización incluyen los siguientes:
1. Tintes, humo o descargas de burbujas: estos métodos fueron los utilizados en el laboratorio, uno consiste en enriquecer agua con un electrolito para que se liberen burbujas de un gas por la aplicación de electricidad, el de humo consiste en hacer la combustión de un combustible fósily transportar el humo a un túnel para formar las líneas de humo, también pueden ser ocupados diferentes tientes si se quisiera ver algún fenómeno en específico,

3. Polariscopio: Las ondas luminosas se transmiten vibrando en todas las direcciones perpendicularmente al eje principal de la onda. Por medio de la reflexión, la luz se polariza. Dirigiendo a un espejo, un rayo luminoso, con una...