2. - FLUJO LAMINAR. Fig. 36

Transcripción

1 . - FLUJO LAMINAR Viscosidad. Proidad d un fluido u controla su vlocidad d dforación. Si colocaos un trozo d asfalto sobr una sa forando un volun, oco a oco s dforara hasta alanars, dorando un tio t. (Fig. 36) Fig. 36 Si colocaos un rciint con agua y la drraaos sobr la sa, l volun dl liuido s scurrirá hasta dtnrs n un tio t u srá nos u t (Fig. 37). S dic u l riro s ás viscoso u l sgundo. Todo fluido sotido a la acción d una furza durant un tio t, roduc un cabio d fora. Fig. 37 Si considraos un fluido idal corndido ntr dos lacas arallas sin rozainto, la vlocidad dl flujo srá la isa n cualuir scción a lo largo dl conducto. (Fig. 38). 46

2 Fig. 38 En ralidad xist adhrncia ntr l fluido y la laca y si suonos u la laca surior s dslazabl y s uv con vlocidad V, intras la infrior ranc n roso suonindo una variación linal d vlocidads (Fig. 39). Fig. 39 Si l oviinto s lainar, rannt y stacionario, s antndrá st rfil a lo largo dl tio y dl sacio. Si aislaos la artícula dl fluido contnida n l ancho (Fig. 4) y longitud dx n l instant d iniciars l oviinto t, al cabo d un tio t + dt s habrá roducido una dforación rovocada or la difrncia d vlocidad ntr la cara surior infrior. La viscosidad dl fluido tind a liinar sta dforación ara lo cual sir db xistir una furza F u vnza la rsistncia d la laca surior. Fig. 4 47

3 dφ. dv.dt dφ dv.dt dφ dv.dt vlocidad d dforación angular La dforación rancrá intras actú F y aarcn las tnsions tangncials u s oonn a la dforación, u varían con la vlocidad d dforación. d φ τl η dt τl Tnsiòn d dslizainto (9) η coficint d viscosidad dináica (olcular o absoluta). Nwton analizo st fnóno u lugo fu corobado xrintalnt. Rlazando : dv.dt dv dv τ l η η : gradint d vlocidad () dt. Coficint d viscosidad cinática : η Viscosidad Nula τ dv Gradint Nulo τ l l η γ () () τl η dv Kg c c sg c Kg.sg c AIRE η AGUA 5º C + º C º C º C η,47. η,4. η 83 η 9, Unidad d Viscosidad: POISE Viscosidad d un curo u oon la racción d Dina, ara un gradint d c sg vlocidad d c (Dina: Furza alicada sobr la asa d g u roduc una aclración d c/sg ) 3.. Corsibilidad. La corsibilidad ud dsrciars, or cuanto l nuro MACH u id su agnitud s uy uño. 48

4 vlocidad dl fluido M,5 (3) vlocidad dl sonido dntrodl fluido Esto corrsond a vlocidads nors a 5 /sg, lo cual da un fcto d la corsibilidad sobr l valor d la rsión dl vinto d,5% u s dsrciabl. S culn las siguints hiótsis : - la rsión s un unto s la isa n todas dirccions - la rsión n un lano horizontal s la isa n todos sus untos - la variación d rsión n vrtical, balanca l so dl fluido colocado arriba. Esta ultia ud xrsars así : d g. (4) rsión stática? rsión scifica g aclración d la gravdad Si intgraos : -?.g ( z z ) (5) 3.3. Prsión. Considros las siguints hiótsis : flujo unifor ( no hay turbulncia) fluido incorsibl oca viscosidad irrotacional ( no hay vórtics) En st caso, odos alicar la ly d Brnouilli : (6) + ½ V² +? g z ct. rsión total (Prsión stática+rsión dináica+furza d Masa) Esta cuación no rrsnta la ralidad, or cuanto no s culn stas hiótsis. No obstant rsulta útil ara dir la vlocidad dl vinto, diant l uso d tubos d Pitot n rototios o túnls d vinto., g y z s uña y ud dsrciars. 49

5 3...- Prsión stática Para dir la rsión stática n un canal dond fluy l air, dbos hacr una ntalladura n la ard suficintnt uña ara u l flujo no ntr n la isa y s cr un sctor n roso. +.,5 Fig. 4 f + PrsiónDináica v.,5 Kg 6,53 S.T.,5,.9,8 v dan 6,3 Prsión Total ½ a Orificio ara toa d rsión stática (7) (8) (9) () asa scífica (Kg.sg.53 kg sg Unidads S.I..5 / 4 4 kg sg so air/unidad d volun ) g v + ct. () DECANEWTON DAN, Kg. NEWTON, Kg., NEWTON Kg./ c.² ± %.² 5

6 Prsión stática d N () d s dn s la furza alicada n fora rndicular sobr una laca d ára ds Mdición d la Prsión Estática Fig. 4 Dtrinando una difrncia d nivl h Suongaos u h -. HO Rcordos u la rsión jrcida or 76 d rcurio H O.33 La rsión atosférica srá: 76 c g/c kg/ Si h.33 H O 333 Kg/. H O,33 Kg/ Prsión fctiva: - Kg/ (Succión) Prsión absoluta: 333 Kg/ Kg/ 3 Kg/ Prsión Dináica. Mdición d la rsión dináica 5

7 5 f dan 6,3 v.,5,5,.9,8,53 S.T. Kg 6 v.,5 + + PrsiónDináica Prsión Total