Dinámica de fluidos (Ecuación de continuidad y Ecuación de Bernoulli)

...

Verifique que el tapón del atomizador esté bien roscado.

Presione la bomba de hule o impulsor en forma repetida hasta que emerjan las gotas de agua o un pequeño chorro de agua por la boquilla del atomizador.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tabla No. 1: Tiempos Tabla No. 2: Datos obtenidos del experimento

Datos

Tiempo, cantidad, medida

Tiempo

7.37 s

Volumen usado

450 ml equivalente a 450*10-6m3

Diferencia de altura

0.058 cm

Diámetro 1

0.025 m

Diámetro 2

0.01 m

Número

Tiempo (s)

1

7.27

2

7.37

3

7.46

4

7.38

Promedio

7.37

Fórmulas:

; [pic 4][pic 5]

Cálculos:

= 4.9x10-4m2 = 7.85x10-5m2[pic 6][pic 7]

= 0.141 m/s = 0.777 m/s[pic 8][pic 9]

5.1Calculo del caudal de la fuente

/t = VA[pic 10]

Q = 450mm*10-6m3/ 7.37= 6.1 * 10-5m3/s

5.2Cálculos de la diferencia de presión en función de la diferencia de velocidades.

[pic 11]

= 294.67 Pa[pic 12]

5.3Cálculos de la diferencia de presión en función de la diferencia de alturas.

[pic 13]

[pic 14]

Discusión:

Los cálculos matemáticos comprueban el principio de Venturi según el cual ocurre descenso de la presión del líquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. En el punto 2 hay una velocidad de 0.777 m/s por lo que la presión es menor que en el punto 1 donde hay una velocidad de 0.141 m/s. Para llegar a la diferencia de presiones se utilizo la ecuación de continuidad y la ecuación de Bernoulli para obtener las velocidades y posteriormente la diferencia de presiones la cual de 294.67 Pa. La otra manera es a través de la diferencia de alturas en el venturimetro, este último es considerado el más confiable ya que no se requiere de cálculos experimentales como el caudal en donde el error humano es de tomar en consideración con este método se obtuvo una diferencia de presiones de 568Pa.

¿Por qué ocurre descenso de la presión al reducirse el tubo en el venturimetro?

El descenso de la presión se da por un estrechamiento de una vía de flujo. Esto se debe a que el flujo de alta velocidad se debe incrementar la energía cinética, a expensas de la energía de presión.

En el experimento 2 de funcionamiento del atomizador se observa disminución de presión en un estrechamiento. En éste, una corriente de aire pasa por la parte superior del tubo vertical, según la ecuación de Bernoulli a mayor velocidad menor presión y en esta región la presión es menor que en la superficie libre del líquido del recipiente por lo que aumenta la velocidad del viento, esto determina la corriente del aire lo divida en innumerables gotas microscópicas.

CONCLUSIONES

El efecto Venturi dice que ocurre un descenso de la presión del líquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. En los experimentos de la diferencia de presiones, velocidades y caudal en tuberías se comprobó a través del venturimetro ya que en el punto 2 hay una velocidad de 0.777 m/s por lo que la presión es menor que en el punto 1 donde hay una velocidad de 0.141 m/s. En el atomizador una corriente de aire pasa por la parte superior del tubo vertical, en dicha región la presión es menor que en la superficie libre del líquido del recipiente por lo que hay mayor velocidad del viento, esto determina la corriente del aire lo divida en innumerables gotas microscópicas.

Al comparar la diferencia de presiones en función de la diferencia de velocidades y de la diferencia de altura se observa que varían pues el primero da una diferencia de 294.67 Pa y en el segundo es de . el cual es considerado el más confiable ya que no se requiere de cálculos experimentales como el caudal en donde el error humano es de tomar en consideración.[pic 15]

Los fluidos ideales simplifican la descripción de un fluido ya que uno real es muy complejo por lo que Bernulli a la hora de realizar la ecuación tomo como en cuenta cuatro condiciones que son conocidas como flujo ideal las cuales son: flujo estacionario la velocidad del fluido en un punto es constante con el tiempo, fluido no viscoso, fluido incompresible donde la densidad del fluido permanece constante con el tiempo, flujo irrotacional es decir, no hay momento angular del fluido respecto de cualquier punto.

En el atomizador se aplica el principio de Bernulli ya hay una corriente de aire que pasa por la parte superior del tubo vertical y en esta región la presión es menor que en la superficie libre del líquido del recipiente por lo que aumenta la velocidad del viento, esto determina la corriente del aire lo divida en innumerables gotas microscópicas.

BIBLIOGRAFÍA

TEOREMA DE TORRICELLI | FÍSICA, FLUIDOS Y TERMODINÁMICA. Consultado el 25 de marzo de 2017. Recuperado de: https://davidrodriguez2206.wordpress.com/teorema-de-torricelli

Ecuación de Bernoulli – EcuRed. Consultado el 25 de marzo de 2017. Recuperado de: https://www.ecured.cu/Ecuación_de_Bernoull

Física