MANUAL LABORATORIO DE TECNOLOGIA DE MATERIALES

TECSUP Laboratorio: Instalaciones mecnicas de fluidos

Laboratorio: Instalaciones mecnicas de fluidos TECSUP

INSTALACIONES MECNICAS DE FLUIDOS

LABORATORIO N 8

DISEO DE SISTEMA DE MEDICION DE VELOCIDAD EN DUCTOS DE FLUJO DE AIRE

MEDICIN DE VELOCIDAD EN DUCTOS DE FLUJO DE AIRE: DISEO DE SISTEMA PARA USO LABORATORIO

I.- OBJETIVOS: Objetivo General: Disear un sistema para medir la velocidad en un en un ducto de flujo de aire para ser implementado en laboratorio.

Objetivos Especficos: Diseo de diferentes componentes del sistema. Uso de tubo de Pitot para la medicin de velocidad. Principio de Bernoulli para medir velocidades.

II.- FUNDAMENTO TERICO: 2.1 Tnel de Viento

Un tnel de viento es una herramienta experimental para estudiar los efectos del flujo de aire sobre objetos o cuerpos slidos. El principio de funcionamiento se basa en que el fluido (aire) es soplado o aspirado a travs de un ducto equipado con una seccin de ensayos, donde se colocan modelos de distintas geometras para su estudio. Hay varias tcnicas para medir las variables importantes que describen la interaccin entre el flujo de aire y el modelo. Las variables mas comunes son velocidad, presin, fuerzas de arrastre y sustentacin etc. Las tcnicas para medir van desde el uso de tubos pitot (presin), anemmetros de hilo caliente, lser doppler o PIV (velocidad) y balanzas aerodinmicas (fuerzas), partculas trazadoras tipo humo (visualizaciones). Los tneles de viento pueden ser de circuito abierto (el aire es soplado o aspirado y luego escapa del tnel hacia la atmsfera) o de circuito cerrado, donde el aire es forzado a circular en forma indefinida al interior del tnel. El tamao y tipo de fluido puede variar, desde los muy pequeos donde el tamao de la seccin de ensayo es del orden los micrones (fluido tpicamente es un liquido), hasta los grandes que pueden alojar un avin de tamao real como se observa en la fotos.

1. Ventilador: Le entrega presin y velocidad al aire2. Difusor: Disminuye la velocidad del flujo aumentando la presin para disminuir las perdidas por friccin. 3. Camara de Laminarizacion: Usa paneles de nido de abeja y mallas finas que deben reducir las fluctuaciones de velocidad del aire (< 0.3 %).4. Contraccin: Aumenta la velocidad del aire y concentra el flujo en la entrada de la seccin de ensayos.

5. Seccin de ensayos: Aqu colocamos los modelos y todos los instrumentos necesarios para realizar las mediciones.

El tnel de viento, de tipo Eiffel, puede ser utilizado para la calibracin y certificacin de tubos de Pitot y anemmetros de hilo caliente, hlice, turbina y cazoletas en elrango de velocidad del viento de 0 a 25 m/s.La boca de salida adicional con panal de abeja integrado hace posible la calibracin de instrumentos de mayor dimetro, como anemmetros ultrasnicos, etc

Tnel de viento diseado para visualizar el comportamiento del viento sobre construcciones a escala en dos dimensiones.

Caractersticas tnel

Se trata de un tnel con seccin de prueba de 180mmx180mm, que es impulsado por un centrfugas ventilador 0,25 CV con velocidad en la seccin de prueba de 12 m/s. El tnel fue diseado y construido agosto de 1999.

El tnel tiene un inversor de permiti el cambio de velocidad cambiando la frecuencia desde un valor mnimo a su velocidad mxima.

Tnel de viento sub-snico diseado para pruebas de laboratorio.

TUNEL DE VIENTO SUB-SNICO MARCA ARMFIELD

VISTA DE LOS TUBOS PARA MEDIR PRESIN Y ACOLPE DUCTO VISOR

Manmetro inclinado (Presin de tubo de Pitot)

2.2. Tubo de PitotEl tubo de Pitot se utiliza para calcular la presin total, tambin denominada presin de estancamiento, presin remanente o presin de remanso (suma de la presin esttica y de la presin dinmica).Lo invent el ingeniero francs Henri Pitot en 1732.Lo modific Henry Darcy, en 1858. Se utiliza mucho para medir la velocidad del viento en aparatos areos y para cuantificar las velocidades de aire y gases en aplicaciones industriales.Mide la velocidad en un punto dado de la corriente de flujo, no la media de la velocidad del viento.

Diseo de la punta de un tubo de Pitot

FORMA DE ACOPLAR EL TUBO DE PITOT A UN MANMETRO INCLINADO

TUBO DE PITOT CON MANMETRO DIGITAL

ACTIVIDAD N1: DISEO GENERAL1. Tomar las medidas generales a soplador.2. Diseo de mesa de soporte.3. Disear acople entre soplador y tnel de viento.4. Diseo del tnel de viento.5. Diseo de tubo de Pitot.

OBSERVACIONES:MATERIALES USADOS TIPOS DE UNIONES USADASPROCEDIMIENTO DE FABRICACIN

DIAGRAMAS Y ESQUEMAS:

PLANO GENERAL DEL SISTEMA.PLANO DE DETALLES

CONCLUSIONES:

Rbrica

Curso:Instalaciones Mecnicas de fluidosCiclo:VI

Actividad:LABORATORIO N8: DISEO DE SISTEMA DE MEDICION DE VELOCIDAD EN DUCTOS DE FLUJO DE AIRE

Semana:

Nombre y apellido del alumno:Seccin:Docente:

ObservacionesPeriodo:Fecha:

Documentos de Evaluacin

Hoja de TrabajoXArchivo informtico

Informe TcnicoXPlanosx

CasoOtros:

CRITERIOS A EVALUACINExcelenteBuenoRequiere MejoraNo aceptablePuntaje Logrado

DISEO GENERAL321.51

DISEO DE DETALLES221.51

DISEO DE TUBO DE PITOT321.51

DESARROLLO DE LAS OBSERVACIONES DEL DISEO321.51

Presenta informe (redaccin, ortografa, formato)21,511

Presenta anlisis crtico (conclusiones)3210

Aplica procedimientos seguros.2210

Trabaja en equipo (orden, colaboracin)21,510

Puntaje Total

Comentarios al alumno:(De llenado obligatorio)

Descripcin

ExcelenteCompleto entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.

BuenoEntendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayora de requerimientos.

Requiere mejoraBajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.

No AceptableNo demuestra entendimiento del problema o de la actividad.

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