Informe de Impacto de Chorro Sobre Alabes

Prof.: Vilchez Vilchez Pérez

Impacto Impact o de Chorro sobre Alabes Universidad Nacional del Callao

OBJETIVOS 

Medir directamente la fuerza generada por un chorro líquido cuando impacta sobre una superficie sólida (álabe).



Visualizar la forma en que es desviado el chorro por el álabe.

Prof.: Vilchez Pérez

Impacto de Chorro sobre Alabes Universidad Nacional del Callao

MARCO TEÓRICO Fuerza de Impacto sobre un Alabe La fuerza ejercida por el fluido sobre el álabe mostrado en la fig. (a) está dado por: FY = -! ("s cos θ - "e) = ! ("e # "s cos θ).... $c. %antidad de &o'imiento

Fig (a)

onde por lo general la 'elocidad de salida es menor *ue la 'elocidad de entrada debido a los efectos del rozamiento entre el fluido + la superficie del álabe: "s = , "e ,  1 ⇒F =ρQ Ve( 1K cosθ) Y



/plicando la ecuaci0n de la energa entre las posiciones (2) + (e) se tiene:

"o34g ÷ 5o 4 γ 6 7o = "e34g 6 5e4γ 6 7e 6 8o-e onde: "o = !4∆ = 9!4π3  es el diámetro del c;orro 5o = 5e = 5. /tmosf
$ntonces:

Ve

=

V2 .

−

. gh

Luego:

Y

=

ρ !Ve (1

−

" cos θ )

=

. ρ ! V2

−

. gh (1

−

" cos θ )

5ara la superficie plana fig. (b) se tiene: 2 = π4 + cos 2 = 2 entonces:

Y

= ϕ

! Ve V2 . − . gh

Par al as upe r ﬁc i es e mi e s f é r i c aﬁg .( c )s et i e ne :θ =π ycosθ =1,e nt o nc e s :

Y = ϕ ! V2 . − . gh (1 + " )



EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR a) $l e*uipo consta de una bomba centrfuga *ue impulsa el agua ;acia una tobera encerrada en un recipiente cilndrico de acrlico transparente. $sta tobera dirige 'erticalmente ;acia arriba el c;orro de agua *ue impacto sobre un álabe de superficie plana o semiesf;? conocida. "er figura.

$l agua despu
/labes plano + semiesf

c)

$*uipo de bombeo de agua

d)

Aerm0metro

e)

5robeta graduada de B22ml


PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA 1. Ci'ele el e*uipo de impacto. . &ida la temperatura del agua + determine el 'alor de la densidad (use tablas) . %olo*ue el peso deslizante 2gr en la posici0n cero ni'ele el brazo. 9.

8aga circular un c;orro de agua d
B.

&ida el tiempo en llenar un recipiente graduado (B22ml) + establezca el caudal 'olum
E. /justar con la tuerca correspondiente la tensi0n en el resorte de modo *ue con la pesa deslizante en la posici0n cero el brazo pi'otante se ;alle en posici0n ;orizontal. . Gncrementar el flujo gradualmente restableciendo en cada caso el e*uilibrio mediante el corrimiento de la pesa deslizante + anotando para cada caso el desplazamiento desde el origen. Hepite los pasos B- ;asta lograr un suficiente nImero de mediciones.



HOJA DE DATOS Y CÁLCULOS DATOS DE LABORATORIO:

$l peso del álabe semiesf
Aemperatura del agua: 1.B M% ϕ = KK.E2 Ng4m D = 2.1 m ; = 2.21K m N = 2.K

Exp. Nº

V (m3)

T (seg)

ΔX (m)

Q (m3 /s)

 ! (m/s)

" (N) Expe#.

" (N) Te$#%&'

 E##'#

Semi esférico



2.B@12-

1.

2.12

.B@12-9

.B2

2.K

1.1

92

Semi esférico

*

2.B@12-

1.2

2.1B

9.B@12-9

E.1

1.9

B.B2

E2

Semi esférico

+

2.B@12-

2.K

2.12

B.12@12-9

E.9K

.1

E.12

E2

Semi esférico

,

2.B@12-

2.E

2.11B

B.1@12-9

.92

.2

.

E2

Alabe



Cál cul os a)

eterminaci0n de la fuerza de impacto e@perimental: $*uilibrio inicial: Σ &∧ = 2 FH .d # (J 6 Ja) . D = 2 ⇒ FH .d = J.D 6 Ja.D $*uilibrio final: FH .d # J (D 6 ∆D) # Ja . D 6 F +.D = 2 ⇒ FY = J.∆D4D

b)

eterminaci0n de la fuerza de impacto te0rico:

5ara la superficie plana fig. (b) se tiene: 2 = π4 + cos 2 = 2 entonces:

Y

= ϕ

! Ve V2 . − . gh

5ara la superficie semiesf
Y = ϕ ! V2 . − . gh (1 + " )


c)


eterminaci0n del porcentaje de error

O error = (Fte0rica # Fe@perim.)4Fte0rica @ 122

8aciendo los cálculos: 

Hallando el caudal:

Para la medida 1: !=

V t

=

2.B#12−= 1.L

=

.FB#12−9

Para la medida  : !=

V t

=

2.B#12−= 1.2=

=

9.LB#12−9

Para la medida =: !=

V t

=

2.B#12−= 2.KL

= B.12#12

−9

Para la medida 9 : !=

V

=

2.B#12−=

= B.L1#12

−9

t 2.LE Para la medida 1:  Hallando el Vo:9 # .FB#12−9 ! 9! V 2 = = = −9 A π $  π #12

= =.B2

Para la medida  : V 2

=

! A

=

9! π$



=

9 # 9.LB#12−9 π #12

−9

= E.1L

Para la medida =: V 2

=

! A

=

9! π$



=

9 #B.12 #12−9 π #12

−9

=

E.9K





Hallando el F eperimental:

Para la medida 1: Y

=& ×

∆ %

%

= (2.1B'g )(K.L1m 4 s ) ×

2.1 2.1L

= 2.KL

Para la medida  : Y

=& ×

∆ %

%

= (2.B'g )(K.L1m 4 s ) ×

2.1=B 2.1L

= 1.L9

Para la medida = : Y

=& ×

∆ %

%

= (2.=2 'g )(K.L1m 4 s ) ×

2.1= 2.1L

=

.1=

Para la medida 9 : Y



=& ×

∆ %

%

= (2.=B'g )(K.L1m 4 s ) ×

2.11B 2.1L

=

.2

Hallando el F te!rica:

Para la medida 1: Y

= ρ !

V2 

−  gh (1 + " ) = (KKL.E)(.FB × 12

−9

) × =.B − (K.L1)(2.21K)(1.K) = 1.F1

Para la medida  : Y

= ρ !

V2  − gh (1 + " ) = (KKL.E)(9.LB × 12−9 ) × E.1 − (K.L1)(2.21K)(1.K) = B.B2

Para la medida = : Y

= ρ !

V2  − gh (1 + " ) = (KKL.E)(B.12 × 12−9 ) × E.B − (K.L1)(2.21K)(1.K) = E.12



BIBLIOGRAFÍA Libr! " S#$%r%&%!' 

Mecánica de Fluidos- Irving Shames

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Mecánica de Fluidos (Irving H. Shames, McGraw-Hill, 3ra Ed)

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E!erimen"os de Mecánica #e Fluidos-$le%o& '. omero

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Mecánica de Fluidos Ing. Mario Garc*a +re&-+ág.3-3

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http://es.wikipedia.org/wiki/Alabes

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http://www.elrincondelvago.com

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http://www.monografias.com



Informe de Impacto de Chorro Sobre Alabes

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