Guía de laboratorio aerodinámica DEPARTAMENTO DE INGENIERIA AERONAUTICA

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a que θ(0)=U y llamando θ(L)=θL (siendo L la longitud total de la placa) el coeficiente de fricción total por unidad de envergadura será:

(3-13)

2.4.1 Factor de forma (H)

se define así al cociente entre el espesor de desplazamiento y el de cantidad de movimiento:

(3-14)

La tabla adjunta:

GRUPOABCDPu-Pw (N/m2)500450350300

Siendo: Pu = Presión de remanso aguas arriba de la sección de prueba.

Pw = Presión estática a la entrada de la sección de prueba.

La velocidad de entrada a la sección de prueba será:

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La velocidad Uw ahora no es más que una referencia general y no ha de confundirse con U, velocidad de la corriente exterior, a causa de la aceleración que sufre el fluido entre la entrada y la salida de la sección de prueba.

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siendo Pa = presión atmosférica ( de descarga).

La densidad y la viscosidad en este experimento han de ser calculadas en base a la temperatura promedio medida en el termómetro interno del equipo y la presión atmosférica.

La placa plana utilizada para el experimento tiene varías entallas que permiten su ubicación diferencial sobre la sección de prueba, para varios valores de x. Sin embargo nosotros sólo utilizaremos la placa en su posición totalmente introducida (x=L=265mm), para obtener directamente los espesores de desplazamiento y cantidad de movimiento correspondientes a la sección de placa plana ubicada en esta estación, x=265mm, y obtener directamente el coeficiente de fricción total de la placa plana.

Si se desea pueden hacerse adicionalmente exploraciones en las otras estaciones para complementar la práctica. Observe que la velocidad de corriente exterior en todas ellas será prácticamente la misma, si se desprecia el efecto de contracción de vena por capa límite, magnificado diferentemente en cada estación.

La placa plana tiene dos caras, una lisa y otra rugosa. El experimento ha de realizarse por ambos lados (2 partes). La placa ha de ser intercambiada únicamente por el Preparador.

Para cada lado de la placa se medirá Po(y)-Pa, siendo:

Po(y)= presión de remanso medida por sonda deslizante en y.

Pa= presión atmosférica (de descarga).

y = distancia del punto explorado a la pared.

En las proximidades de la placa se variará (y) de 0.2 en 0.2 mm hasta llegar a

y=1.4 mm. A partir de este valor se puede variar y de 0.5 en 0.5 mm, hasta que se haya profundizado del orden de 2.5 mm en la zona de corriente exterior. (u=ctte)

Con el fin de almacenar ordenadamente los resultados se aconseja realizar dos tablas (una por cada lado) similares a la que se indica:

Lectura micrómetro con cabeza de sonda separada de la pared por una hoja de papel.

Lectura actualy(mm)Po-Pa (N/m2)u(m/s)u/U.............................................................................................................................

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2.5Informe

Ha de constar, como mínimo, de los siguientes puntos:

Descripción del experimento.

Cálculo de U∞, U y Re, con todos los cálculos previos necesarios.

Tabulación de :

Po(y)-Pa ; u/U; u/U*(1-u/U)

Representación gráfica de las dos últimas relaciones.

Cálculo del espesor de desplazamiento.

Cálculo de H.

Cálculo de Cf.

Comparación con los resultados teóricos y discusión de los resultados.

NOTA: Los cálculos descritos anteriormente se deben realizar tanto para la placa lisa como para la placa rugosa.

PRACTICA NO 3

DESCARGA A LA ATMÓSFERA DE UN CHORRO TURBULENTO

3.1.-Objetivo de la práctica.

Los objetivos de la práctica son los siguientes:

-Que el estudiante analice experimental el efecto de la descarga de un chorro turbulento de sección circular, sobre una atmósfera inicial en reposo.

-Que el estudiante demuestre experimentalmente que si el número de Reynolds de un chorro de sección circular, es lo suficientemente pequeño, el chorro permanece laminar durante cierto tiempo.

-Que el estudiante demuestre experimentalmente que la mezcla de los chorros con la atmósfera donde se descarga, es pobre.

-Que el estudiante demuestre que la presión estática a lo largo de todo el chorro es constante.

3.2.-Materiales y equipos necesarios.

Para la realización de esta práctica se utilizaran los siguientes materiales equipos:

-Banco aerodinámico de flujo vertical.

-Sección de prueba circular para descarga de chorro a la atmósfera.

-Censor de presión deslizante con referencias radial y longitudinal para mediciones.

-manómetro múltiplo.

-Instrumento de medición calibrado en milímetros.

3.3.-Fundamentos teóricos.

Son muchos los problemas de ingeniería, en donde se pueden presentar situaciones