Informe Laboratorio de Ensayos en Turbo Maquinas

 

INFORME INFOR ME LABORATORIO DE ENSAYOS ENSAYOS EN TURBO MAQUINAS LABORATORIO LABORA TORIO N° 1 TÚNEL DE VIENTO: VIENT O: PERFIL DE PLACA PLANO 1 OBJETIVOS - Conocer un poco más acerca de la teoría de la capa límite. - Conocer un perfl aerodinámico. - Ver y analizar las dierentes situaciones que suceden cuando el perfl aerodinámico se coloca a dierentes ángulos de ataque. - Analizar lo que que sucede con las p presiones resiones a lo largo de la superfcie de un perfl aerodinámico. 2 INTRODUCCIÓN En realidad, la capa límite es un invento umano, una orma de acilitar las cosa co sass pa para ra qu que e su suss li lim mit itad adas as ca capa paci cida dade dess mate matemá máti tica cass no se ve vean an so!repasadas so!repas adas por las complicad complicadas as ecuaciones que go!iernan el movimiento de movimiento  de un "uido. Estas ecuaciones se conocen como ecuaciones de #avier-$to%es, y son son ta tan n dií diíci cile less de resol esolve verr qu que e lo loss u uma mano noss s& s&lo lo sa sa!e !en n a ace cerl rlo o en determinados casos muy simplifcados teoría de  de capa limite ue introducida por (randlt, esta teoría esta!lece que, 'a teoría para un "uido en movimiento, todas las perdidas por ricci&n tiene lugar en una delgada capa adyacente al contorno del solido )llamada capa limite* y que el "u+o eterior a dica capa puede considerarse como carente de viscosidad. 'a capa límite se estudia para analizar la variaci&n de velocidades en la zona de contacto entre un "uido y un o!stáculo que se encuentra en su seno o por el que se desplaza. 'a presencia de esta capa es de!ida principalmente a la eistencia de la viscosidad viscosidad,, propiedad inerente propiedad inerente de cualquier "uido. sta es la causante de que el o!stáculo produzca una variaci&n en el movimiento de movimiento de las líneas de corriente más pr&imas pr&imas a l. 'a variaci&n de velocidades velocidades,, como indica /ernoulli,, conlleva una variaci&n de presiones en el "uido, que el principio de /ernoulli pueden dar lugar a eectos como las uerzas de sustentaci&n y de resistencia aerodinámica. 0a eco posi!le gran parte del desarrollo de las alas de los aviones modernos y del dise1o de tur!inas de gas y compresores. El modelo de la capa límite no s&lo permiti& una ormulaci&n muco más simplifcada de las ecuaciones de #avier-$to%es en la regi&n pr&ima a la superfcie del cuerpo, sino que llev& a nuevos avances en la teoría del "u+o de "uidos no viscosos, que pueden aplicarse uera de la capa límite.

 

En aeronáutica aplicada a la aviaci&n comercial, se suele optar por perfles al alar ares es qu que e ge gene nera ran n un una a ca capa pa lí lími mite te tur! tur!ul ulen enta ta,, ya qu que e sta sta pe perm rman anec ece e aderida al perfl a mayores ángulos de ataque que la capa límite laminar, evit ev itan ando do así así qu que e el pe perf rfll en entr tre e en pr rdi dida da,, es de deci cir, r, de de+e +e de ge gene nera rarr sustentaci&n aerodinámica de manera !rusca por el desprendimiento de la capa límite. El espesor de la capa límite en la zona del !orde de ataque o de llegada es peque1o, pero aumenta a lo largo de la superfcie. 2odas estas características varían en unci&n de la orma del o!+eto )menor espesor de capa límite cuanta menor resistencia aerodinámica presente la superfcie3 e+. orma usiorme de un perfl alar*. 3 AERODINAMICA DEFINICÍON Es la rama de la mecánica de "uidos que se ocupa del movimiento del aire y otros "uidos gaseosos, y de las uerzas que act4an so!re los cuerpos que se mueven en dicos "uidos. Como e+emplo del ám!ito de la aerodinámica podemos el movimiento un avi&n a travs aire entre presencia mencionar de un o!+eto en un "uido de gaseoso modifca la del repartici&n deotros. 'a presiones y velocidades de las partículas del "uido, originando uerzas de sustentaci&n y resistencia. 'a modifcaci&n de unos de los valores )presi&n o velocidad* modifca automáticamente en orma opuesta el otro. 4 TEOREMA DE BERNOULLI 5ue ormulado en 6789 por el matemático y ísico :aniel /ernoulli y enuncia que se produce una disminuci&n de la presi&n de un "uido )líquido o gas* en movimiento cuando aumenta su velocidad. El teorema afrma que la energía total de un sistema de "uidos con "u+o uniormes permanece constante a lo la larrgo de la tra raye yecctor toria de "u "u++o. (ued ede e dem demostrar trarsse qu que, e, co com mo con co nsec ecu uen enccia de el ello lo,, el au aum men entto de ve velo loccid ida ad de dell "u "u+o +o de de!e !e ve verrse compensado por una disminuci&n de su presi&n. El teorema se aplica al "u+o so!re superfcies, como las alas de un avi&n o las lices de un !arco. $e desprende aquí que3 PRESIÓN  VELOCIDAD ! CONSTANTE

 

El teorema de /ernoulli se suele epresar en la orma p;6 ? constante, denominándose denominánd ose al actor p presi&n estática y al actor 6 presi& presi&n n dinámica. )6* p ; 6 ? %@

6 ? pd

p?presi&n p?presi& n en un punt punto o dado dado.. d?de d?densid nsidad ad del "uido. "uido. dico punto. pd?presi&n dinámica.

v?ve v?velocid locidad ad en

" EFECTO VENTURI 'as partícu partículas las de un "ui "uido do que pa pasan san a tra travs vs de un est estre reca camie miento nto aumentan su velocidad, con lo cual disminuye su presi&n.

# PERFIL AERODINAMICO n cuerpo que posee una orma tal que permite aprovecar al máimo las uerzas originadas por las variaciones de velocidades y presiones de una corriente de aire se denomina perfl aerodinámico.

 

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$ EQUIPOS A UTILI%AR n t4nel de viento3 'ugar donde se ensayara el perfl alá!ela. B&dulo eperimental para Capa 'ímite en perfles aerodinámicos. (erfl Alá!ela n Ventilador Con ala!es acia atrás. Botor ElctricoCentríugo3 de Corrient Corriente e Continua. n /a /anc nco o (i (iez ezom omet etri rito to.3 .3 /a /anc nco o do dond nde e se to toma mara ran n los los da dato toss de las las presiones. n 2u!o de (itot. tros.

& PROCEDIMIENTO $e acciona el ventilador centríugo )de ala!es acia atrás* por medio de un motor de corriente continua. $e inicia la eperiencia para un perfl de placa plana, es decir con un ángulo de entrada igual a cero. $e toma la presi&n para los dierentes puntos que se encuentran u!icados en la placa, además de la presi&n eistente en el t4nel. $e repite el paso #o 8 pero para dierentes ángulos de ataque. $e realiza el procesamiento de datos.

 

' AN(LISIS AN(LISIS Y TOMA DE DA DATOS TOS

6 = 8

9 cm de columna de agua distancia)m distancia )cm* m* 6 D = 6FD 8 69

6 = 8 

7 cm de columna de agua distancia)cm distancia * )mm* 6 6F= = 678 8 =69

 

1) *R(FICAS P+,+ .+ /,0. 0 &56 5786.+ 0 +9+

9,+5+ 0 8+ ;+.5+ 56