Guia Labs R2

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GUÍAS DE LABORATORIO DEL CURSO DE MECÁNICA DE FLUIDOS Revisión Fecha Elaboró Descripción 0 2011-1 Javier García Elaboración del documento 1 2013-1 Juan José Gómez Modificaciones a practicas 2 2013-2 Juan José Gómez Se incluye practica 9 UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA BOGOTA - COLOMBIA 2013

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GUÍAS DE LABORATORIO DEL CURSO DEMECÁNICA DE FLUIDOS

Revisión Fecha Elaboró Descripción0 2011-1 Javier García Elaboración del documento1 2013-1 Juan José Gómez Modificaciones a practicas2 2013-2 Juan José Gómez Se incluye practica 9

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

BOGOTA - COLOMBIA

2013

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

Práctica 1Propiedades físicas de los fluidos

1. IntroducciónLas propiedades físicas de los fluidos son determinantes en el comportamiento de estos en problemas

de transferencia de momento, calor y masa. En la mayoría de aplicaciones de la mecánica de fluidos ladensidad ρ y la viscosidad µ son las propiedades más importantes, las cuales son una representaciónmacroscopica de lo que ocurre a nivel molecular. La primera de ellas, la densidad, se describe como lamasa de un fluido por unidad de volumen. Esta propiedad es dependiente de las condiciones de presióny temperatura; sin embargo, en el caso de los líquidos se puede decir que su densidad no varía en unrango amplio de presiones y, por lo tanto, se pueden considerar fluidos incompresibles, a diferencia delos gases, que son altamente compresibles. La segunda propiedad importante, la viscosidad, se describecomo la capacidad de un fluido para oponerse al movimiento. Los fluidos pueden clasificarse comofluidos newtonianos o no newtonianos, dependiendo del comportamiento de la viscosidad con respectoa la tasa de corte. La viscosidad es la responsable de disipar energía en un flujo, por lo cual es unavariable importante en el diseño de circuitos hidraúlicos, bombas, turbinas, entre otros. La densidady la viscosidad pueden generar una nueva variable derivada conocidad como viscosidad cinemáticaν = µ

ρ .

2. ObjetivosEsta practica tiene 3 objetivos fundamentales:

Determinar experimentalmente la densidad de un fluido newtoniano a temperatura ambiente.

Determinar experimentalmente la curva de esfuerzo cortante contra tasa de deformación y laviscosidad absoluta de un fluido newtoniano a temperatura ambiente.

Determinar experimentalmente la curva de esfuerzo cortante contra tasa de deformación parafluidos no-newtonianos a temperatura ambiente y evidenciar la diferencia en su comportamientoreológico.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente las propiedades de densidad y viscosidad. Incluya una breve descripción del

principio de funcionamiento del picnómetro así como del viscosímetro de cilindros concéntricos. Inves-tigue sobre los fluidos newtonianos y no newtonianos; describa su comportamiento reológico.

4. Equipos y materiales a utilizarPicnómetro.

Reómetro Brookfield (Figura 1).

Balanza electrónica.

Termómetro.

1 fluido newtoniano: Agua o glicerina.

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2 fluidos no newtonianos: Por ejemplo vinagre, aceite o salsas no muy viscosas.

Accesorios de limpieza para el aseo de los instrumentos al finalizar la práctica: se sugiere uncepillo de dientes y jabón para limpiar el cilindro con la muestra.

Figura 1: Reómetro Brookfield utilizado en la práctica.

5. Procedimiento experimental

5.1. Determinación de la densidad del agua a temperatura ambienteTome la medida de temperatura ambiente.

Limpie el picnómetro y tome su peso, incluyendo el tapón.

Llene el picnómetro con agua de densidad conocida. (Con ayuda de las tablas puede determinaresta magnitud a la temperatura ambiente de la prueba).

Inserte el tapón hasta que no haya aire en la botella y asegure firmemente el tapón en su posición.

Registre el peso del conjunto con ayuda de la balanza.

Vacíe el picnómetro, límpielo y séquelo.

5.2. Análisis reológico de un fluido newtoniano a temperatura ambienteEncienda el computador en el cual se encuentra el software Rheocalc V3.0, el cual será utilizadopara el control de la prueba. Asegúrese de conectar el computador al reómetro mediante el cableDVP-80 a los puertos posteriores del equipo antes de encenderlo.

Encienda el reómetro Brookfield accionando el interruptor localizado en la parte posterior delmismo (Figura 2). La pantalla mostrará el nombre y modelo del viscosímetro de la siguientemanera: Brookfield Rheometer Model DV-III. En la pantalla el equipo presentará la opción decontrol autónomo o control externo. Asegúrese de seleccionar la última.

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Coloque en el recipiente del adaptador para muestras pequeñas (Small Sample Adapter) unacantidad aproximada de 5 mL de fluido.

Introduzca con mucho cuidado el Spindle SC4-18 dentro del recipiente del adaptador para mues-tras pequeñas.

Inserte el recipiente del adaptador de muestras pequeñas dentro del cilindro hueco que funcionacomo chaqueta de calentamiento. Introduzca el recipiente por la parte inferior del cilindro hastaque la ranura del recipiente encaje con el pin de cilindro hueco. Asegúrese de que el recipienteesté bien montado.

Figura 2: Vista posterior del Reometro Brookfield.

Asegúrese de que el reómetro está correctamente nivelado, centrando la burbuja en la partesuperior del mismo, y ejecute el comando autozero desde el software para la autocalibración delinstrumento. Posteriormente, seleccione el spindle SC4-18 en el software.

Asegure el Spindle al eje de rotación del reómetro. Esto se realiza con la ayuda de la tuercaubicada en el extremo del Spindle (Figura 3).

3

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Figura 3: Spindle SC4-18.

Registre mediciones de viscosidad absoluta, esfuerzo cortante y tasa de corte para diferentesvelocidades de rotación del husillo del reómetro, modificando este parámetro directamente en elsoftware. El equipo puede operar hasta 250 RPM, pero solo se pueden obtener lecturas acertadasen un rango de velocidades más limitado dependiendo de la viscosidad del fluido. El proceso deselección de las velocidades es de ensayo y error, hasta lograr lecturas satisfactorias, como loindicará el instrumento.

Registre los datos en la tablal mostrada al final de esta guía.

Limpie muy bien todos los accesorios utilizados.

5.3. Análisis reológico de dos fluidos no newtonianos a temperatura am-biente

Repita los pasos de la sección 5.2 para cada uno de los fluidos no newtonianos escogidos.

6. InformeEl informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice A) y debe

contener la siguiente información:

Ecuaciones utilizadas en los cálculos de las propiedades físicas de los fluidos a partir de sus datos.

Curvas obtenidas de esfuerzo cortante contra tasa de deformación.

Ajuste de las curvas y regresiones utilizadas.

Comparación del comportamiento de los fluidos utilizados.

Análisis de resultados.

Análisis cualitativo de error y posibles fuentes de error (incluir precisión del instrumento).

Conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observada o calculada).

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7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico NO podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 40 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 15 minutos depues de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

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Datos

exp.

Fluido1

Fluido2

Fluido3

ω(R

PM)

Gradiente

(s−1)

Esfuerzo

cortan

te(Pa)

Viscosida

d(mPas)

Gradiente

(s−1)

Esfuerzo

cortan

te(Pa)

Viscosida

d(mPas)

Gradiente

(s−1)

Esfuerzo

cortan

te(Pa)

Viscosida

d(mPas)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Cuadro 1: Tabla para la recolección de datos

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Práctica 2Fuerza ejercida por un fluido sobre una superficie

1. IntroducciónToda superficie en contacto con un fluido soporta una presión que genera un fuerza perperdicular

a la superficie. En el caso en el que el fluido está en condiciones estáticas, esta presión es generadapor el peso del fluido que se encuentra por encima de la superficie. Por tal razón, se puede decir quela presión es mayor a nivel del mar que en una ciudad como bogota, dado que la columna de aire esaproximandamente 2600 metros mayor. La presión también depende de la densidad del fluido que cubreel objeto, dado que si el fluido posee mayor densidad, mayor sera su peso y mayor presión ejercerásobre una superficie. Si tomamos un vaso lleno de agua, las paredes de dicho vaso experimentan unafuerza ejercida por la presión en la dirección radial hacia afuera del vaso. Si extrapolamos el ejemplo amayor escala, es claro que los cálculos de presión son importantes para el diseño de grandes tanques dealmacenamiento, compuertas, represas, submarinos, entre otros. La fuerza que soporta una superficiedepende únicamente de su geometría y la profundidad a la cual esta sumergida.

2. ObjetivosDeterminar la fuerza de empuje y la presión hidrostática actuando sobre una superficie planasumergida en agua cuando la superficie se encuentra parcial y totalmente sumergida.

Determinar la posición del centro de presión de la fuerza ejercida.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente el funcionamiento del dispositivo de presión hidrostática marca Armfield (F1-

12) y la teoría sobre el cálculo y determinación del centro de presiones. Es importante que entiendacon anterioridad las ecuaciones que describen la práctica, dado que el laboratorio no requiere informede entrega posterior por lo cual los cálculos se realizaran al finalizar la práctica.

4. Equipos y materiales a utilizarDispositivo de presión hidrostática (F1-12) (Figura 4).

Juego de pesas.

Agua y contenedor.

Calibrador o regla.

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Figura 4: Dispositivo de presión hidrostática[1]

5. Procedimiento experimental

5.1. Determinación de la fuerza de empuje y la presión sobre la cara verticalNivele el dispositivo girando los apoyos en la base hasta que el nivel de gota indique que el tanquese encuentra sin inclinación.

Mida las distancias necesarias para los cálculos posteriores.

Antes de colocar pesos o de llenar con agua el tanque, balancee el dispositivo ajustando elcontrapeso.

Llene con agua limpia el contenedor hasta cubrir parcialmente la cara vertical del flotador. Amedida que el nivel del agua sube, por efecto de las fuerzas hidrostáticas se perderá el balance.

Recupere el balance agregando pesas sobre el extremo del pivote correspondiente. Si es necesarioemplee la válvula en la base para liberar agua para lograr éste propósito.

Registre el peso total colocado en el extremo.

Registre el nivel del agua con relación al fondo y al extremo inferior de la cara vertical delflotador.

Repita el procedimiento cubriendo totalmente la cara vertical.

Vacíe el contenedor.

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6. Informe (entregar al final de la práctica)El informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice B) y debe

contener la siguiente información:

Ecuaciones utilizadas en los cálculos de sumatorias de fuerzas y momentos.

Cálculos realizados para la presión y el centro de presiones experimental y teórico.

Análisis de resultados.

Análisis de error y posibles fuentes de error.

Conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observada o calculada).

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico no podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 10 minutos depues de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

Referencias[1] Instruction Manual, hydrostatic Pressure Apparatus (F1-12). Armfield, Engineering Teaching and

Research Equipment. 2006.

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Práctica 3Impacto de un chorro de agua sobre una superficie

1. IntroducciónCuando un fluido se mueve con una velocidad y una dirección específicas, este posee una cantidad

de movimiento representada por −→M = m−→V donde m es la masa del fluido y −→V su velocidad. Si tenemos

un volumen de control no es posible tomar una porción de fluido y calcular su cantidad de movimientoen el tiempo por lo cual en dado caso calculamos el flujo de cantidad de movimiento o momentumdel flujo −→M = m

−→V , donde m = ρ

(−→V −→A). La segunda ley de Newton establece que la sumatoria de

fuerzas es igual al cambio en el momentum, por lo cual el cambio en la cantidad de movimiento de unfluido siempre produce una fuerza resultante. Este principio es fundamental en el diseño de turbinas,dado que la energía hidraúlica es convertida en energía cinética aprovechando la fuerza resultante delcambio de momentum del fluido al pasar por los álabes.

2. ObjetivosDeterminar la fuerza de reacción producida sobre una superficie por el empuje de un chorro condiferentes ángulos de deflexión.

Comparar la fuerza de reacción experimental con el valor teórico.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente el funcionamiento del dispositivo de impacto de chorro marca Armfield (F1-

16) y la teoría sobre las fuerzas producidas por el cambio de momentum de un flujo. Es importante queentienda con anterioridad las ecuaciones que describen la práctica, dado que el laboratorio no requiereinforme de entrega posterior por lo cual los cálculos se realizaran al finalizar la práctica.

4. Equipos y materiales a utilizarDispositivo de impacto de chorro (F1-16) (Figura 5).

Juego de pesas.

Banco hidráulico (F1-10).

Cronómetro.

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Figura 5: Dispositivo de impacto de chorro[1]

5. Procedimiento experimental

5.1. Determinación de la fuerza de reacción causada por el cambio de mo-mentum

Remueva la tapa y el cilindro del dispositivo.

Coloque uno de los deflectores de flujo.

Arme el dispositivo.

Conecte el tubo de entrada de agua al banco hidráulico y nivele el dispositivo.

Nivele la aguja indicadora con el soporte de masa.

Coloque una masa (ej: 0.4 Kg) en el soporte de masa y abra la válvula hasta alinear el soportecon la aguja indicadora.

Realice las mediciones de volumen y tiempo necesarias para determinar el caudal.

Tome los datos en la tabla (del formato del informe 3) y repita para diferentes masas y deflectoresde flujo.

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6. Informe (Entrega al final de la práctica)El informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice C) y debe

contener la siguiente información:

Datos obtenidos (Tabla anexa).

Ecuaciones utilizadas en los cálculos.

Cálculos realizados la fuerza de reacción experimental y teórica (Tabla anexa).

Análisis de resultados, errores porcentuales.

Gráfica de Fuerza contra Velocidad al cuadrado teórica y experimental y hallar la pendiente.

Conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observada o calculada).

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico NO podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 10 minutos depues de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

Referencias[1] Instruction Manual, Impact of a jet (F1-16). Armfield, Engineering Teaching and Research Equip-

ment. 2006.

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Práctica 4Demostración del teorema de Bernoulli

1. IntroducciónEn todos los sistemas hidráulicos es importante llevar la eficiencia al máximo, dado que siempre

existirán pérdidas de energía debido a la fricción (viscosidad). En algunos sistemas se pierde menosenergía que en otros y en algunos es mas fácil medir dichas pérdidas. De todas maneras es posiblesimplificar los problemas suponiendo que las pérdidas son despreciables. En los sistemas hidraúlicos esposible despreciarlas en un cierto número de casos y hacer uso de la ecuación de Bernoulli para el cálculorápido de presiones y velocidades del flujo; los casos en los cuales podemos aplicar este principio debencumplir ciertas características que se enuncian a continuación. La ecuación de Bernoulli se describepara dos puntos diferentes de un conducto en los cuales se cumple

P1

ρ+V 21

2+ gz1 =

P2

ρ+V 22

2+ gz2 = cte (1)

Donde P es la presión, V es la velocidad media, ρ es la densidad, g es la aceleración de la gravedady z la altura con referencia a un punto. Esta ecuación posee varias restricciones

El flujo debe ser estacionario.

El flujo debe ser incompresible.

No hay pérdidas por fricción.

Flujo irrotacional, si es rotacional el teorema se puede aplicar a lo largo de una línea de corriente.

No debe existir ninguna entrada ni salida de energía entre los dos puntos de análisis, de otraforma debe ser agregado a un lado de la ecuación.

Transferencia de calor despreciable.

De este modo es posible aproximar un valor real de la presión o la velocidad en un punto conociendolas variables en otro punto del fluido. Así, se puede verificar la validez del teorema de Bernoulli paravarias canfiguraciones geométricas de flujo.

Daniel Bernoulli (1700 - 1782), hijo de un matemático, realizó muchos estudios en hidrodinámica,los cuales fueron compilados en su obra ”Hidrodinámica”, en la cual se explica lo que hoy se conocecomo el principio de bernoulli, previamente expuesto. Bernoulli también se desempeño en otras áreasde las ciencias como la botánica y la anatomía [5].

2. ObjetivosInvestigar la validez de la ecuación de Bernoulli aplicada a un flujo estable de agua en un conductocónico.

Comparar la validez de la ecuación de Bernoulli en un flujo convergente y en un flujo divergente.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente el funcionamiento del dispositivo de Bernoulli marca Armfield (F1-15) inclu-

yendo ecuaciones de Bernoulli general y en conductos horizontales de areas transversales variables.

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4. Equipos y materiales a utilizarDispositivo de Bernoulli (F1-15) (Figura 6).

Banco hidráulico (F1-10).

Cronómetro.

Figura 6: Dispositivo de Bernoulli (F1-15)

5. Procedimiento experimental

5.1. Toma de datos de cabeza de presión y caudal.Purgue el sistema para evitar la presencia de aire en los manómetros.

• Cierre la válvula del banco hidráulico y la válvula del dispositivo, y abra la válvula de purgade los manómetros.

• Coloque una manguera en el desague de los manómetros y abra completamente la válvuladel banco hidráulico.

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• Permita que salga todo el aire del sistema y cierre la valvula de purga de los manómetros.

• Cierre parcialmente la válvula del banco y abra parcialmente la válvula del dispositivo.

• Abra la valvula de purga permitiendo la entrada de aire a los manómetros.

• Ajuste las valvulas del banco y del dispositivo hasta obtener las alturas maxima (h1) ymínima (h5) dentro de las escalas.

• Cierre la valvula de purga.

Una vez purgado el sistema se realizarán tres mediciones de caudal. Se empleará el banco F1-10y el flujo se controlará mediante la válvula del sistema. El indicador de volumen del tanque F1-10permitirá registrar el volumen alcanzado en un cierto tiempo para determinar el caudal. Anoteel valor de cada cabeza de presión en el dispositivo F1-15 para los tres caudales.

Invierta el tubo de modo que el ángulo del cono cambie para poder pasar de flujo convergente adivergente o viceversa.

Purgue de nuevo el sistema.

Tome los datos necesarios nuevamente.

6. InformeEl informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice A) y debe

contener la siguiente información:

Datos obtenidos (Tabla anexa).

Ecuaciones utilizadas en los cálculos.

Cálculo de caudales mediante 3 métodos: tiempo de llenado del tanque, de acuerdo a lectura delpitot incluido en el venturi y mediante comparación teórica de las cabezas h1 y h5 (para casode difusión rápida) y las cabezas h6 y h5 (para caso de difusión lenta) empleando la ecuación deBernoulli.

Cálculos realizados de velocidad, cabeza dinámica y cabeza total (Tabla anexa).

Análisis de resultados.

Conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observada o calculada).

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico NO podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 10 minutos depués de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

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Referencias[1] Instruction Manual, Bernoulli’s Theorem Demostration(F1-15). Armfield, Engineering Teaching

and Research Equipment. 2006.

[5] Hydrodinamics - Hydraulics, Bernoulli Daniel, Bernoulli Johann. Dover Publications INC. NewYork, 1968.

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Flujo

conv.

Cabeza

estática

h (m)

0.01 A (h1)

0.02 B (h2)

0.03 C (h3)

D(h4)

E (h5)

F (h6)

(h8)

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Flujo

conv.

Cabeza

estática

h (m)

0.01 A (h1)

0.02 B (h2)

0.03 C (h3)

D(h4)

E (h5)

F (h6)

(h8)

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Flujo

conv.

Cabeza

estática

h (m)

0.01 A (h1)

0.02 B (h2)

0.03 C (h3)

D(h4)

E (h5)

F (h6)

(h8)

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Flujo

div.

Cabeza

estática

h (m)

0.01 A (h1)

0.02 B (h2)

0.03 C (h3)

D(h4)

E (h5)

F (h6)

(h8)

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Flujo

div.

Cabeza

estática

h (m)

0.01 A (h1)

0.02 B (h2)

0.03 C (h3)

D(h4)

E (h5)

F (h6)

(h8)

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Flujo

div.

Cabeza

estática

h (m)

0.01 A (h1)

0.02 B (h2)

0.03 C (h3)

D(h4)

E (h5)

F (h6)

(h8)

Cuadro 2: Tabla para toma de datos

16

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Configu-

ración

del

venturi

Caudal Q (m3

s)

Por

tiempo

de

llenado

Por pitot Por

ecuación

del

venturi

Difusión

lenta

Difusión

rápida

Cuadro 4: Tabla para presentación de datos

Volumen

colec-

tado V

(m3)

Tiempo

de

llenado

t (s)

Caudal

Q

(m3

s)

Distancia

en el

ducto

(m)

Diámetro

del ducto

D (mm)

Área

del

ducto

A (m2)

Cabeza

estática

h (m)

Velocidad

V (ms)

Cabeza

dinámica

(m)

Cabeza

total

h0 (m)

0.01 h1 0 25

0.02 h2 0.0603 13.9

0.03 h3 0.0687 11.8

Caudal promedio h4 0.0732 10.7

h5 0.0811 10

h6 0.1415 25

Cuadro 3: Tabla para presentación de datos

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Práctica 5Caracterización de una turbina Pelton

1. IntroducciónLa conservación del medio ambiente y la polemica del calentamiento global, lleva al ser humano

a encontrar nuevas y mejores rutas para la generación de energía electrica, recurso del cual somosactualmente dependientes. En esta carrera encontramos la generación de energía a partir del uso delagua, generación hidroeléctrica. El aprovechamiento de este valioso recurso es muy importante por locual el diseño de los sistemas, que hacen posible esta conversión de energía, debe ser lo más eficienteposible y debe operar siempre en un rango óptimo. El ejemplo por excelencia es la turbina Pelton, lacual consta de un número de cangilones organizados circularmente capaces de tomar energía de unchorro de agua y convertirla en la mayor cantidad de energía cinética posible para que está por mediode un generador eléctrico nos entregue energía eléctrica. La caracterización de dichas turbinas se puederealizar de forma sencilla de tal modo que se encuentre un rango de operación óptimo.

2. ObjetivosDeterminar las características de operación de una turbina Pelton a diferentes velocidades derotación.

Hallar el punto de operación óptimo de una turbina Pelton.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente el funcionamiento de una turbina Pelton, incluyendo ecuaciones de potencia

mecanica, potencia del flujo y eficiencia total de la turbina.

4. Equipos y materiales a utilizarTurbina Pelton (F1-25) (Figura 7).

Estroboscopio ó tacómetro óptico.

Banco hidráulico (F1-10).

Cronómetro.

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

Figura 7: Turbina Pelton

5. Procedimiento experimental

5.1. Toma de datos de potencia, torque, velocidad del rotor, caudal.Disponga del montaje de la turbina Pelton en el banco hidráulico junto con el estroboscopio ótacómetro.

Fije un caudal haciendo uso de la válvula de aguja del montaje y tome la cabeza hidráulicaindicada.

Tome el dato de caudal con el contenedor volumétrico y el cronómetro.

Para el mismo caudal, varíe el freno en un rango conocido, tome el dato de la fuerza en losresortes y la velocidad del rotor mediante el estroboscopio ó tacómetro óptico.

Repita el experimento para diferentes caudales ajustando la válvula de aguja.

6. InformeEl informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice A) y debe

contener la siguiente información:

Datos obtenidos (Tabla anexa).

Ecuaciones utilizadas en los cálculos.

Cálculos realizados del torque, la potencia hidráulica y la eficiencia total (Tabla anexa).

Gráfica de velocidad contra Torque, potencia al freno y eficiencia total.

Análisis de resultados.

Conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observada o calculada).

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7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico NO podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 5 minutos depués de iniciada la práctica no podrá hacer parte de ella.

Referencias[1] Instruction Manual, Demonstration Pelton turbine(F1-25). Armfield, Engineering Teaching and

Research Equipment. 2006.

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

Velocidad

delr

otor

n(rpm

)

Fuerza

resorte

1W

1

(N)

Fuerza

resorte

2W

2

(N)

Volum

encolectad

oV

(m3

Tiempo

dellena

dot(s)

Cab

eza

medida

H(m

)

Cau

dal

Q(m

3 s)

Torqu

eT

(Nm)

Potencia

alfreno

Pb(W

)

Potencia

hidráu

lica

Pu(W

)

Eficiencia

totalη

(%)

Cuadro 5: Tabla para toma de datos

21

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Práctica 6Caracterización de una bomba centrífuga

1. IntroducciónUna de las principales aplicaciones de la mecánica de fluidos es el diseño de maquinaria. Una gran

parte de esta maquinaria se clasifica como turbomáquinas por la característica de rotación en algúnsentido que éstas poseen. Dentro de las turbomáquinas es posible encontrar aquellas que suministranenergía al fluido, bombas, y aquellas que la extraen, turbinas. Las bombas se pueden clasificar en dosgrupos: bombas de desplazamiento positivo y bombas dinámicas. En el primer grupo se encuentranlas bombas de engranajes, las bombas de pistón, las bombas de paletas, las bombas peristálticas,entre otras. Su principio de funcionamiento consiste en cambios de volumen que obligan al fluido amoverse. Las bombas dinámicas poseen un princio de funcionamiento que consiste en agragar cantidadde movimiento al fluidos, entre estas encontramos las bombas centrífugas, las bombas axiales y las deflujo mixto. La elección de la bomba es completamente dependiente de su aplicación; por ejemplo, lasbombas peristálticas son principalmente usadas en biomédica para circulación extracorporea porqueel fluido, en este caso sangre, nunca está en contacto con la bomba dado que siempre permaneceen la manguera. Las bombas centrífugas son comúnmente usadas en la industría para mover fluidosen circuitos hidraúlicos, desde agua para limpiar el parabrisas de un auto hasta la alimentación decalderas. Su principal ventaja es el alto caudal que proveen, el cual está por encima de las bombasde desplazamiento positivo. Es muy importante, como en las turbinas, hallar un punto de operaciónóptimo en las bombas, dado que siempre se está en busca de mayor eficiencia.

El análisis dimansional y la similitud son dos herramientas que son de utilidad en todas las ramasde la ingeniería; incluso en las bombas podemos utilizar estas herramientas para predecir el comporta-miento de una bomba especifica a diferentes condiciones de operacion, conociendo su comportamientoen una condición cualquiera.

2. ObjetivosDeterminar experimentalmente las características de desempeño de una bomba centrífuga.

Predecir el comportamiento de una bomba centrífuga en diferentes condiciones de operación.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco teóricoDescriba brevemente el funcionamiento de una bomba centrífuga, busque reglas de similitud par

trabajar con bombas centrífugas asi como números adimensionales que ayuden a caracterización debombas.

4. Equipos y materiales a utilizarBomba centrífuga (marca IHM 1” x 1 1⁄4” x 5”).

Banco hidráulico (F1-10).

Tacómetro óptico.

Cronómetro.

Pinza amperimétrica.

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5. Procedimiento experimentalAsegúrese que la válvula se encuentre cerrada.

Conecte la bomba a la corriente.

Tome las lecturas de presión a la entrada y salida de la bomba.

Abra válvula un cuarto de vuelta.

Tome de nuevo las lecturas de presión a la entrada y salida de la bomba.

Tome el caudal con el contenedor volumétrico y el cronómetro.

Tome la velocidad del rotor con el tacómetro óptico.

Tome la corriente consumida con la pinza amperimétrica.

Repita la toma de variables cada cuarto de vuelta de apertura de la válvula hasta su máximaapertura.

6. InformeEl informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice A) y debe

contener la siguiente información:

Descripción del funcionamiento de una bomba centrifuga y su motor eléctrico.

Descripción breve de la toma de datos, la incertidumbre asociada a cada variable y como seelaboraron los cálculos para estimar los resultados que aparecen en las gráficas.

Asegúrese de incluir una tabla con las mediciones realizadas (amperaje, velocidad del motor,presión en ambos manómetros y caudal)

Gráfica de Cabeza (H) contra Caudal (Q). Recuerde usar los números adimensionales correspon-dientes para convertir los datos de cabeza y caudal a una misma velocidad.

Gráfica de eficiencia (η) contra caudal (Q).

Gráfica de Potencia (P) contra caudal (Q).

Identifique el punto de mejor operación y calcule la velocidad específica para dicho punto.

Por medio de números adimensionales prediga el comportamiento de la bomba a 2000 rpm.

Conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observada o calculada).

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico no podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 10 minutos depués de iniciada la práctica no podra hacer parte de ésta.

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Práctica 7Pérdidas de energía en tubería y accesorios

1. IntroducciónLos sistemas de tuberias siempre están presentes en los dispositivos y máquinas que involucran

fluidos, y como ya se conoce existen pérdidas de energía por fricción, tanto pérdidas mayores, rela-cionadas con tuberias, así como pérdidas menores o localizadas relacionadas con accesorios, válvulaso cambios geométricos de tubería. Esta pérdida puede variar dependiendo de diferentes factores comola velocidad del flujo, el diámetro, la longitud o la rugosidad de la tubería. Estos factores generan dostipos de flujo: laminar y turbulento. En cada uno de estos tipos de flujo las pérdidas adquieren uncomportamiento diferente que puede ser observado en el diagrama de Moody el cual sintetiza todoslos factores mencionados para poder predecir pérdidas en tuberia. Otro factor importante en las pér-didas es la geometría; conociendo la geometría se puede caracterizar pérdidas en diferentes accesoriosy elementos, como válvulas, y de este modo es posible conocer qué cabeza debe tener una bomba paramover un fluido en un sistema hidraúlico.

2. ObjetivosEncontrar una relación entre la cabeza de pérdidas por fricción y la velocidad del fluido a travésde una tubería y confirmar las pérdidas calculadas teóricamente.

Hallar las pérdidas de presión a través de accesorios y válvulas.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente el funcionamiento del dispositivo de pérdidas por fricción marca Armfield

(C6-MKII-10) incluyendo ecuaciones de pérdidas de energía en tubería y en accesorios.

4. Equipos y materiales a utilizarDispositivo de pérdidas por fricción (C6-MKII-10) (Figura 8).

Banco hidráulico (F1-10).

Cronómetro.

Metro.

Manómetros o transductor de presión

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Figura 8: Dispositivo de perdidas por friccion (C6-MKII-10)[1]

5. Procedimiento experimental

5.1. Toma de datos de pérdidas por fricción.Purgue el sistema para evitar la presencia de aire en los manómetros.

Abra y cierre las válvulas necesarias para dirigir el flujo al lugar especifico de su medida.

Es posible que por la disponibilidad de manómentros la resolución de la medida no sea bue-na. Intente abrir algunas válvulas disminuyendo así la presión, con el fin de poder utilizar unmanómetro de menor escala.

Con el manómetro adecuado tome la medida de presión en diferentes lugares para su medición.

Tenga en cuenta tomar la diferencia de alturas entre los puntos de medición para hacer unaposterior corrección a la ecuación de diferencia de presión.

Tome las medidas de volumen y tiempo necesarias para determinar el caudal.

Repita la toma de datos para diferentes caudales.

6. InformeSe hará un recopilación de datos para aprovechar todas la tuberías y accesorios del dispositivo,

de acuerdo con estos datos se elaborará el informe del laboratorio analizando la información de lasiguiente manera:

Asegúrese de incluir una tabla con las mediciones realizadas (volumen y tiempo de llenado,presión aguas arriba del elemento, presión aguas abajo del elemento, diferencia de altura).

Pérdidas por fricción en tuberías

• Elabore una gráfica de cabeza (h) contra velocidad (u) para cada diámetro de tubería (lisasy rugosa). Identifique las regiones de flujo laminar, de transición y turbulento.

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• Confirme mediante una regresión que la gráfica es una línea recta para la región de flujolaminar.

• Grafique el logaritmo de la cabeza (log h) contra el logaritmo de la velocidad (log u) paracada tubería. Confirme que la curva es lineal para la región de flujo turbulento (hαun) yencuentre el valor de n.

• Para los datos relacionados con el tubo rugoso, calcule el factor de rugosidad y grafique elcoeficiente de fricción versus el número de Reynolds (en escala logarítmica).

• Compare los valores de la cabeza de pérdidas estimada con la ecuación de Weisbach con losdatos experimentales medidos con los manómetros.

Cabeza de pérdidas debida a accesorios y válvulas

• Confirme que el valor del factor de pérdidas (K) de cada accesorio es constante para loscaudales de prueba empleados mediante un análisis estadístico sencillo.

Tenga en cuenta las incertidumbres asociadas a los manómetros/transductor, al factor de rugo-sidad y a la medición por diferencia de altura en los elementos donde aplique.

Análisis y conclusiones (Se sugiere colocar al menos una conclusión de cada variable observadao calculada).

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico no podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 10 minutos depués de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

Referencias[1] Instruction Manual, Fluid Friction Apparatus (C6-MKII-10). Armfield, Engineering Teaching and

Research Equipment. 2006.

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Práctica 8Mediciones de flujo con diferentes dispositivos

1. IntroducciónEn esta práctica se efectúa la medición de caudal por medio de distintos aparatos de medición:

un venturímetro, un medidor de área variable y un medidor de placa orificio. Los tres medidores sonconectados en serie, para realizar una comparación directa. El flujo a través del montaje es controladopor medio de válvulas. El montaje permite, usando manómetros conectados a cada aparato, medirpérdidas de presión y tasas de flujo.

2. ObjetivoInvestigar la operación y características de tres diferentes tipos básicos de medidores de flujo,incluyendo exactitud y pérdidas de energía.

3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba el funcionamiento de un venturímetro, un medidor de área variable y un medidor de placa

orificio. Presente y comente brevemente las ecuaciones asociadas a cada uno de estos medidores deflujo.

4. Equipos y materiales a utilizarAparato de medición de flujo (Armfield F1-21, figura 9)

Banco hidráulico (Armfield F1-10)

Cronómetro

5. Procedimiento experimental

5.1. Toma de datosPurgue el sistema para evitar la presencia de aire en los manómetros

Fije una tasa de flujo por medio de las válvulas

Registre los valores de los manómetros

Tome las mediciones de volumen y tiempo necesarias para establecer el caudal

Repita la toma de datos para distintos caudales

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Figura 9: Aparato de medición de flujo

6. InformeEl informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice A) y debe

contener la siguiente información:

Descripción del aparato de medición de flujo

Descripción breve de la toma de datos, la incertidumbre asociada a cada variable y como seelaboraron los cálculos para estimar los resultados que aparecen en la tabla de resultados

Presentación de datos y resultados en tablas

Análisis de las diferencias en exactitud de los medidores

Explicación de las razones por las cuales el medidor de área variable exhibe menor variación decabeza para una tasa de flujo comparado con los otros dos medidores

Análisis de resultados

Recomendaciones

Conclusiones

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico no podrá presentar el laboratorio

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 5 minutos depués de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

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Práctica 9Caracterización de turbina eólica en túnel de viento

1. IntroducciónLa experimentacíon como herramienta investigativa en el campo de la mećanica de fluidos ha

probado ser de gran importancia debido a la gran dificultad que presenta el análisis de problemasmediante un acercamiento netamente analítico o incluso numérico, en especial por el comportamientoerrático de la turbulencia (Barlow y cols., 1999). De esta forma, al día de hoy el túnel de viento, comoherramienta de investigación continua siendo el instrumento predilecto para los casos de estudio de laaerodinámica para validar las simulaciones computacionales y los modelos analíticos.

Entre los diversos objetos que son probados en los túneles de viento es posible encontrar perfilesaerodinámicos, estructuras, vehículos y turbinas entre otros, bajo un ambiente controlado para pre-decir su comportamiento de manera confiable a diferentes escalas. Por éste motivo resulta de granimportancia conocer los aspectos básicos de diseño y operación de un túnel de viento.

Figura 10: Esquema de túnel de viento cerrado [1]

2. ObjetivosEncontrar el coeficiente de potencia de la turbina Rutland 504 para diferentes velocidades en eltúnel de viento

Identificar los aspectos más relevantes en el diseño y operación de un túnel de viento, incluyendolas correcciones por bloqueo

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3. Elaboración del preinforme

3.1. Marco TeóricoDescriba brevemente el funcionamiento de un túnel de viento cerrado. Describa también la meto-

dología empleada para caracterizar turbinas HAWT y sus ecuaciones.

4. Equipos y materiales a utilizarTúnel de viento TVIM-49-60-1x1

Turbina eólica Rutland 504

Tubo pitot

Multímetro

Tacómetro óptico

Resistencia de 100 Ω

5. Procedimiento experimental

5.1. Toma de datos de potencia eléctrica generadaInstale la turbina en la sección de pruebas. La aleta trasera asegurará que el rotor opere frontalal flujo.

Conecte los terminales de salida del generador a los dos extremos de la resistencia de 100 Ω.

Conecte los terminales del multímetro a los extremos de la resistencia para leer el voltaje gene-rado y poder determinar mediante la ley de Ohm la potencia generada por el rotor. Asegúresepreviamente de conocer con precisión el valor de la resistencia empleada.

Conecte las mangueras del tubo de pitot al lector análogo de presiones asegurando la salida depresión total al extremo del cero y la salida de presión estática al extremo de lectura máxima.Ubique el pitot cerca al centro del túnel, aguas arriba de la turbina y asegure que la posición seaparalela al sentido del flujo.

varíe la velocidad del rotor del túnel entre 50 y 300 RPM, tomando voltaje, velocidad del vientoy velocidad angular de la turbina por cada velocidad angular del rotor del túnel.

Asegúrese de tomar los datos disponibles de la caracterización del túnel (libre) que se encuentranjunto a la sección de prueba.

6. InformeEl informe debe realizarse siguiendo el formato de presentación de informes (Apéndice A) y debe

contener la siguiente información:

Cálculo de la velocidad del viento a partir de las lecturas obtenidas por el pitot por cada velocidadangular del túnel.

Cálculo de la potencia eléctrica generada por la turbina por cada velocidad angular del túnel.

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Cálculo del factor de corrección por bloqueo mediante la siguiente ecuación: BF =(UTUF

)3

dondeUT representa la velocidad del viento para una velocidad de rotación dada del túnel con la turbinainstalada, y UF representa velocidad del túnel libre para la misma velocidad de rotación dadadel túnel. Para determinar UF haga uso de las lecturas disponibles de la calibración del túnel deviento.

Cálculo del coeficiente de potencia de la turbina sin corregir y corregido (coeficiente sin corregirmultiplicado por el factor de correción por bloqueo)

Gráfica del coeficiente de potencia contra velocidad tangencial de la turbina sobre velocidad delviento.

Adicionalmente asegúrese de incluir los siguientes aspectos:

Explicación de la necesidad de corregir los datos mediante un factor de bloqueo.

Incertidumbres en los cálculos realizados.

Análisis de resultados

Recomendaciones

Conclusiones

7. Información y recomendacionesEl grupo que no prepare marco teórico no podrá presentar el laboratorio.

Es indispensable el uso de bata en el laboratorio.

Tiempo estimado para la práctica: 30 minutos. Se recomienda la puntualidad dado que son variosgrupos. 10 minutos después de iniciada la práctica no podra hacer parte de ella.

Referencias[1] Barlow, J., Rae, W., y Pope, A. (1999). Low-speed wind tunnel testing (3rd. ed.). New York, NY:

Jhon Wiley & Sons, Inc.

[2] White, F. (2004). Mecánica de Fluidos. Madrid: McGraw-Hill.

[3] T.Y. Chen , L.R. Liou (2010). Blockage corrections in wind tunnel tests of small horizontal-axiswind turbines: Department of Aerospace Engineering, Tamkang University, Taiwan, ROC

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

Apendice ATítulo: Cómo presentar un Informe de Ingeniería

Universidad de los Andes

Departamento de Ingeniería Mecánica

Nombre del curso

Fecha

Nombre(s) Apellido (Código)

1. NomenclaturaEl propósito de esta sección es preparar al lector para entender los símbolos de representación de las

variables relacionadas utilizados en el reporte. Se deben colocar todos los símbolos en orden alfabético,con todos los símbolos griegos en una sección aparte. En general las variables se representan en letracursiva tanto en la lista como a lo largo del reporte.

2. Marco teóricoEn el cual se dan detalles de la teoría, del proceso experimental y/o resultados que hayan obtenido

otros autores. Puede contener ecuaciones en caso de ser necesario y no debe anticipar conclusiones orecomendaciones.

3. EquiposUna lista de los equipos utilizados en la investigación donde se incluya el fabricante, el modelo, la

capacidad o rango de funcionamiento, resolución y/o curvas de calibración en caso de estar disponibleso sean necesarias.

4. ProcedimientoEsta sección debe indicar el procedimiento seguido al momento de tomar los datos. Se proporciona

también la razón por la cual se hizo cada medición; por ejemplo, "la velocidad fue medida en 12 puntosa lo largo del ducto, a fin de determinar la velocidad promedio", “la medición de la presión dinámica entubo de Pitot permite determinar la velocidad del aire”. Esta parte del informe debe incluir fotografíasy/o planos de ingeniería de los montajes utilizados para las mediciones. Aquí se muestran las ecuacionesutilizadas para obtener los resultados. Se debe explicar su significado físico y se deben enumerar demanera que se pueda hacer referencia a ellas fácilmente. Todas las suposiciones y restricciones del usode estos modelos matemáticos deben ser establecidas. Las descripciones de la teoría y los métodos decálculo deben ser suficientes para que el lector en dado caso sea capaz de reproducir las etapas deinvestigación, aunque se deben omitir pasos matemáticos entre las ecuaciones (factorizaciones, pasosintermedios para despejar una variable, etc). Por último se debe describir el procedimiento utilizadopara estimar las incertidumbres asociadas a las mediciones, a las variables calculadas y a los resultadosen general.

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

5. Presentación de resultadosLos resultados deben presentarse utilizando tablas y figuras, de forma que puedan verse y enten-

derse rápidamente y deben explicarse en un párrafo corto. Asegúrese de que cada figura y tabla seareferenciada en el texto.

Enumere las listas y las gráficas.

Toda gráfica debe tener un título claro y descriptivo.

Toda gráfica debe tener ejes perfectamente identificados con sus respectivas unidades; toda tabladebe tener sus columnas y filas debidamente identificadas y con sus respectivas unidades.

Todo valor reportado en listas o gráficas debe incluir el valor de la incertidumbre asociado. Enlas gráficas esto implica usar barras de error.

6. Discusión de resultadosEsta sección se considera las más importante de todo el informe. Aquí es donde se interpretan los

resultados, se califican, y se les pone dentro del contexto del trabajo. Guía al lector de forma que sigael proceso mental que se siguió para llegar a las conclusiones. Algunos puntos específicos que se debenresaltar son:

¿Cómo se ajustan los resultados a las expectativas? Por ejemplo, ¿las mediciones concuerdan conlas predicciones teóricas o con las mediciones de otros autores presentadas en la introducción?¿Cuál es la explicación del autor para estas diferencias?

Si una variable fue medida de varias formas, ¿cómo se comparan las medidas? ¿por qué sonsimilares o diferentes?

Cualquier figura que haya sido presentada debe ser discutida. ¿Cómo debe interpretarse la gráfica?¿Cuál es el significado físico de la tendencia, pendiente, máximos, mínimos o interceptos?

Discuta su montaje: ¿Cuáles son las fuentes de error? ¿Los resultados están dentro del rangoaceptable de error? ¿Cómo podría mejorarlo de ser posible?

7. ConclusionesLa sección de conclusiones debe iniciarse con un párrafo que evalúe el cumplimiento de los objetivos.

Debe haber conclusiones relacionadas con las tendencias de los resultados. Concluya acerca del montajeutilizado basado en la incertidumbre y los resultados: ¿La incertidumbre fue suficientemente pequeñapara permitirle hacer conclusiones concretas? Dado que se pueden sacar varias conclusiones de unestudio, una lista numerada es útil. Recuerde que las conclusiones son abstracciones fuertes, definitivasy concretas acerca de los resultados de su trabajo. Cada conclusión puede escribirse en una única frase.

8. ReferenciasRecuerde que el reglamento de la universidad es claro con respecto a los casos de fraude y/o copia,

el no citar un informe o no citarlo adecuadamente puede constituir una falta grave. A razón de esto labibliografía utilizada deberá citarse adecuadamente, siguiendo la reglamentación de la APA (AmericanPsychology Association) tal y como se establece en la Cartilla de Citas de la Universidad de los Andesdisponible en sicua en la sección de contenidos.

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

Apendice BInforme práctica 2

Integrantes:

1. Diagrama de cuerpo libre

1.1. Ecuaciones utilizadas para el calculo de la fuerza de empuje y centro depresion teórico y experimental en el cual se ejerce la fuerza, tanto parael caso parcialmente sumergido como para el totalmente sumergido

1.2. Caso totalmente sumergido:Altura indicada en el instrumento L =

Masa agregada m =

Fuerza de empuje F =

Centro de presiones teórico (medido desde CG) h′′ =

Centro de presiones experimental (medido desde CG) h′′ =

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

1.3. Caso parcialmente sumergido:Altura indicada en el instrumento L =

Masa agregada m =

Fuerza de empuje F =

Centro de presiones teórico (medido desde CG) h′′ =

Centro de presiones experimental (medido desde CG) h′′ =

1.4. Análisis de error para ambos casos

2. Análisis de resultados

3. Conclusiones (mínimo 3)

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

Apendice CInforme práctica 3

Integrantes:

Ángulo de

deflexión α

(grados)

Volumen

colectado

V (m3)

Tiempo

de llenado

t (s)

Masa

aplicada

W (Kg)

Caudal

Q (m3

s)

Velocidad

v (ms)

Velocidad2

v2 (ms)2

Fuerza

Fy (N)

Pendiente

experimental

Pendiente

teórica

Cuadro 6: Tabla para toma de datos

1. Ecuaciones utilizadas en los cálculos

2. Gráfica de Fuerza contra Velocidad al cuadrado (teórica yexperimental)

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Rev. 2 Guías de laboratorio de mecánica de fluidos

3. Cálculo del errorUtilice una regresión teniendo en cuenta el comportamiento de la curva, halle el error de la pendiente

para cada ángulo de deflexión.

4. Análisis de resultados

5. Conclusiones (mínimo 3)

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