ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA (1).docx

8/17/2019 ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA (1).docx

1/13

Instituto Politécnico Nacional

"La Técnica al Servicio de la Patria"

ESCUELA SUPERIOR DE

INGENIERIA Y ARQUITECTURAUNIDAD ZACATENCO

INGENIERIA CIVIL

Hidráulica Básica

Jua J!s" L!#a! B$r%&d$#

Prac'ica N!()

D$ B!*u$ B$ral +ar,a T$r$sa

-C+./

http://www.ipn.mx/http://www.ipn.mx/


2/13



VISUALIZACION DE FLUOS ! COP#O$ACION DE LA ECUACIONDE CONTINUIDAD ! DE LA ECUACION O TEO#EA DE $E#NOULLI%

FINALIDAD U O$ETIVOS

Identificar las características del movimiento de los fluidos así como determinar algunos parámetros hidráulicos de la Ecuación de la Continuidad y de la Ecuaciónde la Energía.

E&UIPO UTILIZADO

Visualización de Flujos

Canal de Corrientes.

!erfiles metálicos con diferente sección.

"ámpara.

#egla de plástico.

Ecuación de Continuidad y $eorema de %ernoulli

&esa de #eynolds.

$ermómetro.

Cronometro.

#ecipiente.

Copa graduada.

$u'ería de co're adosada con !iezómetros de vidrio.

CONSIDE#ACIONES TEO#ICAS

'idrodin()ica



3/13



Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los fluidosen movimiento( estas leyes son enormemente complejas) y aun*ue lahidrodinámica tiene una importancia práctica mayor *ue la hidrostática) sólo

podemos tratar a*uí algunos conceptos 'ásicos.

Euler fue el primero en reconocer *ue las leyes dinámicas para los fluidos sólopueden e+presarse de forma relativamente sencilla si se supone *ue el fluido esincompresi'le e ideal) es decir) si se pueden despreciar los efectos del rozamientoy la viscosidad. ,in em'argo) como esto nunca es así en el caso de los fluidosreales en movimiento) los resultados de dicho análisis sólo pueden servir comoestimación para flujos en los *ue los efectos de la viscosidad son pe*ue-os.

'idrocine)atica

"a idrocinematica o la cinemática de fluidos se ocupan del estudio de laspartículas *ue integran el campo de un fluido) sin considerar la masa ni las fuerzas*ue act/an so're el fluido. !ara el estudio del movimiento de las partículas sere*uiere del conocimiento de algunas magnitudes cinemáticas de las mismascomo la velocidad y la aceleración.

Ca)*o o re+i,n de -lu.o0 es cual*uier región en el espacio donde hay un fluidoen movimiento) con la /nica condición de *ue la región o su'región de flujo de'ede *uedar íntegramente ocupada por el fluido.

Clasi-icaci,n de los Flu.os

A/ Si e0isten variaciones en el tie)*o%

Flu.o Per)anente0 En este tipo de flujo las propiedades físicas de un fluido comola densidad y la viscosidad) y las características del movimiento como presión)velocidad y esfuerzo tangencial) permanecen constantes en el transcurso deltiempo o 'ien si las variaciones son muy pe*ue-as con respecto a sus valoresmedios y estos no varían con el tiempo.

Flu.o No Per)anente1 Es todo lo contrario al flujo permanente.

$/ Si e0isten variaciones en el es*acio%

Flu.o Uni-or)e1 ,i en un instante particular el vector velocidad es id1ntico encual*uier punto del flujo) se dice *ue el flujo es uniforme. En general) puedee+presarse como *ue las propiedades físicas del fluido y las características demovimiento del mismo) permanecen constantes a lo largo de la trayectoria demovimiento de una partícula de fluido.



4/13



Flu.o No Uni-or)e1 ,i las características del movimiento de laspartículas del fluido y las propiedades físicas del mismo varían de una posición aotra.

C/ De acuerdo a la e0istencia de variaci,n de la densidad de -luido%

Flu.o Inco)*resi2le1 En este tipo de flujo la densidad de las partículas *ueconstituyen el fluido mantiene constante su densidad a trav1s del tiempo y elespacio.

Flu.o Co)*resi2le1 Es el flujo con características contrarias a las del flujoincompresi'le.

D/ Considerando la Tur2ulencia del Flu.o%

Flu.o La)inar1 Este flujo se caracteriza por*ue el movimiento de las partículas seproduce siguiendo trayectorias separadas perfectamente definidas) nonecesariamente paralelas) sin e+istir mezcla macroscópica o intercam'iotransversal en ellas.

Flu.o Transitorio1 En este tipo de flujo la trayectoria de las partículas se ondula)sin llegar a presentarse el efecto de mezclado total.

Flu.o Tur2ulento1 En este flujo) las partículas se mueven so're trayectoriascompletamente erráticas) sin seguir un orden esta'lecido0 se presenta en flujos

con grandes velocidades y se puede reconocer fácilmente por la gran irregularidaddel movimiento.

E/ Clasi-icaci,n 3illia) Froude

#é+i)en Critico 2 3

#é+i)en Su2 4 Cr5tico o -lu.o lento &enor a 3

#é+i)en S6*er Cr5tico &ayor a 3

Nu)ero de #e7nolds N6)ero de Froude

I# 8 V D 9 8 V 9 : + D)

4ónde0 V 2 Velocidad de fluido. 4ónde0 V 2 Velocidad de fluido.

D 2 4iámetro del conducto. + 2 5celeración de lagravedad.



5/13



2 Viscosidad Cinemática. D) 2 $irantemedio o hidráulico.

D) 8 A 9 $ 8 ;rea 'idr(ulica 9 AncVisuali?aci,n de Flu.os@

!ara este e+perimento se utilizó un canal de corrientes) el cual nos sirve comomodelo hidráulico para sa'er cómo se comporta el fluido por medio del canalcam'iando diferentes placas. 5l fluido 6agua7 se le agrego un trazador 6aserrín de

acrílico7 para *ue se pudiera ver de mejor manera el comportamiento del fluido.

Este canal funciona por medio de un motor *ue hace *ue el agua corra de un ladoy de regreso para ver la visualización del recorrido del fluido.

"as Velocidades *ue alcanza el fluido son las siguientes0

Velocidad de Su*er-icie1 ,acando el 89:

Velocidad edia1 ,acando el ;9:



6/13



Velocidad de Fondo1 ,acando el


7/13



Tirante a7or1 es donde el fluido alcanza la mayor altura 6antes de lainteracción fluido > placa7.

Tirante Cr5tico1 La *arte )(s alta de la cresta%

Tirante enor1 Es la altura donde termina el salto para'ólico.

Tirante Con.u+ado enor1 5ltura despu1s del salto para'ólico.

Tirante Con.u+ado a7or1 5ltura despu1s del t1rmino del oleaje.



8/13





9/13



E0*eri)ento B >Teore)a de $ernoulli@

En el e+perimento 8 utilizamos la mesa de #eynolds conformada por un tan*ue de

carga constante conectado con un tu'o conductor y este a su vez conectado con ?tu'os piezómetricos. !rincipalmente este e+perimento nos sirvió para poder ver elfenómeno *ue ocurre con el fluido al tener una carga constante en el tan*ue y *ueeste a su vez se va vaciando.



10/13



"o *ue pudimos compro'ar fue la línea piezómetrica *ue se forma desde el tan*uehasta el /ltimo tu'o donde nos dice *ue el gasto *ue circula por el conducto es

igual al volumen del tan*ue entre el tiempo de recorrido.



11/13



!ara poder comprender mejor el fenómeno) tendremos *ue hacer un ejercicioconforme a las medidas) volumen de agua y tiempo de recorrido o'tenido en todoel conducto.

Pro2le)a

P 8 < < 8 * 90 0

& 8 V 9 t

V 8 @89 ml 8 9.@8 lts 8 9.999@8mA

t 8 ;.39 seg

& 8 9.999@8 mA B ;.39seg 2 %=B= ) 9se+



12/13



A 8 G DB/ 9

A 8 667 69.939Dm787 B ? 2 9.99933< m8

CONCLUSIONES

5l t1rmino de esta práctica pudimos identificar cada una de las características del

movimiento de los fluidos y por medio de lo anterior pudimos determinar parámetros paraconocer mejor el funcionamiento de la ecuación de continuidad y teorema de %ernoulli.

#EFE#ENCIAS $I$LIOH#AFICAS

http0BB.fisicanet.com.arBfisicaBdinamicafluidosBap93hidrodinamica.php

es.slideshare.netBmoisesgalarzaBmecanicadefluidoshidrocinematica

http://www.ipn.mx/http://www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica_fluidos/ap01_hidrodinamica.phphttp://www.ipn.mx/http://www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica_fluidos/ap01_hidrodinamica.php


13/13



ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA (1).docx

Documents

Transcript of ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA (1).docx