Mesa De Analogias De Stoke

MESA DE ANALOGIAS DE STOKES

RESUMEN:

Todo parte de un conjunto de ecuaciones de Navier-Stokes, creadas por Claude-Louis Navier y George Gabriel Stokes. Son un conjunto de ecuaciones que describen el movimiento de un fluido. Todo este conjunto de ecuaciones gobiernan nuestra atmósfera terrestre, corrientes oceánicas y el flujo que se da en proyectiles y vehículos, etc. En sí en cualquier fenómeno en que se involucren fluidos de Newton.

También a nosotros los ingenieros este tema nos resulta muy importante puesto que los encontramos en flujo alrededor de álabes de turbina, tuberías, automóviles, edificaciones, chimeneas, pilares de puentes, tuberías submarinas, glóbulos de sangre, a lo largo de alas de aviones, en compuertas , balas , etc.

Podemos distinguir 3 categorías de flujos:

A) Flujo sumergido de líquidos: podemos encontrar álabes de turbinas y bombas (paletas curvas de máquina de fluido roto dinámica), submarinos, aviones de baja velocidad, automóviles, edificios, etc.

B) Flujo de líquidos con superficie libre: barcos, pilar de puente, etc.

C) Flujo de gases con cuerpos viajando a gran velocidad: velocidades que superen 100 m/seg. , como aviones, proyectiles, cohetes, etc.

Debemos de tener en cuenta todo lo expuesto ya que encontramos flujos viscosos donde la viscosidad no se puede despreciar y también a través de la experiencia encontramos flujos no viscosos que puedes modelarse como flujo externos (flujos alrededor de cuerpos sólidos). Si hubiera efectos viscosos en estos flujos están confinados en una capa delgada denominada capa-límite que se encuentra en la frontera de un sólido.

ABSTRACT:

All part of a set of Navier -Stokes, created by Claude -Louis Navier and George Gabriel Stokes. Are a set of equations describing the motion of a fluid. This set of equations governing the Earth's atmosphere, ocean currents and the flow that occurs in projectiles and vehicles, etc. Itself in any phenomenon that Newton fluids involved.

Also we engineers this topic we find very important as are found in flow around turbine blades , pipes , cars , buildings , chimneys, bridge piers , underwater pipelines , blood cells , along aircraft wings , in gates , bullets, etc. .

We can distinguish 3 categories of flows:

A) Flow submerged liquids can find pumps and turbine blades (paddles curves rotodynamic machine fluid), submarines, low speed aircraft, cars, buildings, etc.

B) Flow of fluids with free surface: boats, bridge abutment, etc.

C) Gas flow bodies traveling at high speed: speeds exceeding 100 m / sec . Such as aircraft, missiles, rockets, etc.

We must take into account the above and we found viscous flows where the viscosity cannot be neglected, and also through experience found no viscous flows you can be modeled as external flow (flows around solid bodies). Had viscous effects in these flows are confined in a thin layer called layer - limit is in the boundary of a solid.

CAPITULO I

INTRODUCCION:

A) OBJETIVOS:

• Visualizar mediante colorante, líneas de corriente.

• Visualizar el comportamiento de líneas de corriente alrededor de perfiles u objetos.

• Determinar coeficientes de arrastre, fuerzas de arrastre y de sustentación.

• Determinar la velocidad del flujo.

B) DEFINICIONES:

• FLUJO: Movimiento de un fluido a través de una tubería que tienen la propiedad de fluir.

• FUERZA DE ARRASTRE: Es la fuerza de fricción que existe entre un objeto sólido y un fluido por el que se mueve en dirección del flujo de fluido externo, actúa opuestamente al movimiento del objeto.

• FUERZA DE SUSTENTACIÓN: Fuerza de un cuerpo que se desplaza a través de un fluido, de dirección perpendicular a la velocidad de la corriente.

• DENSIDAD DEL FLUIDO: Es la unidad de masa que hay en una cantidad de volumen.

• VELOCIDAD MEDIA DE FLUJO: Es la mitad de la velocidad axial debido a que los fluidos viscosos generan un gradiente de velocidad (en forma de parábola) el cual tiene un valor mayor en la mitad de la tubería.

CAPITULO II

MATERIALES Y METODOS

A) MATERIALES:

• MESA DE STOKES: Se usó para desarrollar el experimento; consiste en una especie de mesa que está construida con plexiglass (tipo de cristal de 13mm de espesor de que resiste impactos), pegamento, tornillos y guarniciones de bronce cromados.

Contiene 900 bolitas de vidrio o metal como disipadores o filtro. También cuenta con una válvula esférica de 3/8 de pulg. Para suministro de agua y 2 válvulas esféricas de ½ pulg. de desagüe. También cuenta con cámara de salida para expulsar agua.

• PALETA DE PUNTA FINA: Permite el rociado de granos de Permanganato

• PERMANGANATO DE POTASIO: Material que se utilizará para visualizar las líneas de acción que se formarán alrededor de los perfiles.

• CRONÓMETRO: Objeto que sirve para calcular el tiempo en que se demorara en avanzar el agua con Permanganato por los objetos.

• PERFILES DIVERSOS: Son objetos de diversas formas que simularan los objetos que encontraremos en nuestra vida diaria y tenemos que aprender sobre que forma los efectos dinámicos de los fluidos en movimiento sobre los cuerpos.

• CINTA MÉTRICA: Ésta cinta nos ayudará a medir la distancia recorrida del agua, al comenzar por friccionar con los perfiles (objetos o placas) hasta que termina de pasar.

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