Tubo de Prandtl y perfil alar

 
1. Resumen

En el presente informe se pretende analizar y cuantificar el desarrollo del laboratorio Nro.2 donde se trabaja con un perfil alar al interior de un túnel de viento, utilizando un tubo de Prandtl y otros instrumentos para las mediciones.

En primero lugar se hará una breve introducción al tema, y luego se describirán y definiránconceptos y formulas fundamentales para la comprensión de esta experiencia .

Posteriormente se describirá lo realizado en el laboratorio, detallando caso paso realizado y mostrando los datos obtenidos

Luego se realizaran los cálculos y gráficos correspondientes, los cuales serán analizados para poder obtener las respectivas conclusiones.

Finalmente se realizaran las conclusiones necesariassobre la experiencia y también comentarios sobre aspectos relevantes o característicos observados.

















Contenido
1. Resumen 2
2. Introducción 5
3. Objetivos 6
3.1 Objetivo Principal 6
3.2 Objetivos Secundarios 6
4. Marco teórico 7
4.1 Conceptos teóricos 7
4.1.1 Perfil alar o aerodinámico: 7
4.1.2 Angulo de ataque : 7
4.1.3 Fuerza aerodinámica oresultante: 7
4.1.4 Fuerza de sustentación: 8
4.1.5 Fuerza de arrastre: 8
4.1.6 Fuerza de arrastre viscoso: 8
4.1.7 Capa limite: 8
4.2 Ecuaciones participantes 9
4.2.1 Caudal: 9
4.2.2 Área : 9
4.2.3 Velocidad (con tubo de Prandlt) 9
5. Condiciones de prueba e instrumentos utilizados 10
5.1 Túnel de viento: 10
5.2 Perfil 0015: 10
5.3 Tubo de Prandtl: 11
5.4 Manómetro diferencial : 11
5.5Alcohol de quemar: 11
5.6 Escuadra: 11
6. Desarrollo experimental 12
6.1 Realización de cálculos y análisis de resultados 13
6.1.1 Calculo velocidad teórica: 13
6.1.2 Calculo de la velocidad del experimento: 14
6.1.3 Calculo del caudal teórico 14
6.1.4 Calculo del caudal de la experiencia: 14
6.2 Grafico "Grados vs Fuerzas de Arrastre y Sustentación" y análisis 15
7. Conclusiones 17
8.Comentarios 18
9. Referencias 19




2. Introducción

Los primeros modelos de perfiles ensayados en túneles de viento surgieron a partir de secciones de peces congelados. Desde mediados del siglo XX se dispone de importantes catálogos publicados que definen la geometría de un perfil y sus curvas aerodinámicas. Ahora bien , ¿Que es un perfil alar?. Un perfil alar o perfil aerodinámico , es laforma del área transversal de un elemento, que al desplazarse a través del aire es capaz de crear a su alrededor una distribución de presiones que genere sustentación.
Generalmente las características aerodinámicas de un perfil se encuentran sometiendo a ensayo modelos de perfiles en un túnel aerodinámico (ó túnel de viento). En ellos se miden las fuerzas de sustentación y resistencia alvariar el ángulo de ataque y las condiciones de la corriente fluida (normalmente la velocidad de ésta), y se llevan a unas gráficas de características del perfil.
En estos tipos de ensayo se utilizan distintos instrumentos para las diversas mediciones que se pueden realizar, siendo uno muy interesante de estudiar el tubo de Prandtl. El tubo de Prandtl es una variante del tubo de Pitot en donde lastomas de presión estática se realizan directamente en el instrumento en vez de hacer otra toma de presión en la tubería .De hecho el tubo de Prandtl es el instrumento que comúnmente se usa para medir velocidad de un fluido, siendo el tubo de Pitot usado principalmente para medir la presión de estancamiento.
En este laboratorio se pretende ampliar el conocimiento en este campo, realizando unaexperiencia en un tubo de viento, donde se someterá un perfil simétrico 0015 a una corriente de aire, realizando variaciones en su ángulo , para ver como varían las fuerzas actuantes sobre el perfil, como lo son, la de sustentación y la de arrastre. Por otra parte también se determinara la velocidad y el caudal del flujo de aire por medio del tubo de Prandlt.

 
3. Objetivos

3.1 Objetivo...