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Práctica tunel de viento

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  • 1. Práctica No. 2 Túnel de vientoObjetivo:El alumno conocerá las partes de un túnel de viento yentenderá la importancia de la aerodinámica en los diseñosde perfiles de alas de avión.Introducción:Una fuerza aerodinámica es generada cuando unacorriente de aire fluye sobre y por debajo de un perfil. Elpunto donde esta corriente se divide se lo denomina "punto
  • 2. de impacto". Ahora bien, ¿A que llamamos fuerzaaerodinámica?. Fuerza aerodinámica es la resultante dedos fuerzas que desempeñan un papel importantísimo,estas son, la sustentación y la resistencia al avance.
  • 3. Una presión muy alta se genera en el punto de impacto.Normalmente el área de alta presión se localiza en laporción más baja del perfil, dependiendo del ángulo deataque. Este área de alta presión contribuye a las fuerzasproducidas por la pala.
  • 4. La figura nos muestra también, líneas que ilustran como elflujo de aire se desplaza por arriba y por abajo del perfil.Note que el flujo de aire es deflectado hacia abajo, y sirecordamos la tercera Ley de Newton, "cada acción tieneuna reacción opuesta", se generará una fuerza hacia arribatambién. Esta fuerza se suma a la fuerza totalaerodinámica. A muy bajos ángulos de ataque esta fuerzapuede ser muy baja o nula.La forma del perfil genera baja presión sobre el mismo deacuerdo al Principio de Bernoulli. La diferencia de presiónentre la parte superior del perfil (extrados) y la inferior(intrados) es bastante pequeña, alrededor del 1 %, pero
  • 5. aplicada a lo largo de la pala de un rotor es bastantesignificativa.La fuerza total aerodinámica, algunas vecesllamada fuerza resultante, como ya dijimos, puede serdividida en dos componentes, que son la sustentación y laresistencia. La sustentación actúa en forma perpendicularal viento relativo. La resistencia es la fuerza que se oponeal movimiento de un cuerpo (perfil) en el aire.
  • 6. Muchos factores contribuyen a la sustentación totalgenerada por un perfil. El incremento de velocidad causaun aumento de sustentación debido a la diferencia depresiones entre el extrados y el intrados. La sustentaciónse incrementa con el cuadrado de la velocidad, así, una
  • 7. pala con una velocidad de 500 Kts. genera 4 veces mássustentación que una que vuele a 250 Kts.La sustentación varía con la superficie que tenga la pala.Un área de 100 pies cuadrados generará el doble desustentación que otra de 50. Por supuesto, el ángulo deataque tiene su importancia en la generación desustentación como así también la densidad del aire.Normalmente, un aumento de la sustentación generará unaumento de la resistencia. Por lo tanto, cuando se diseñaun perfil se toman en cuenta todos estos factores y se lorealiza para que tenga el mejor desempeño en el rango develocidades en que se vaya a mover.
  • 8. Procedimiento:Lo primero que hicimos fue identificar que conductocorrespondía a cada orificio del perfil de ala que habíadentro del túnel de viento.Una vez identificado esto obtuvimos los siguiente:Después procedimos a tomar medidas de las velocidadesque alcanzaba el túnel de viento durante 5segundos,obteniendo las siguientes velocidades:Una vez que conocemos las velocidades y los orificioscorrespondientes a cada capilar pusimos en marcha eltúnel de viento a sus diferentes niveles de potencia y
  • 9. obtuvimos los siguientes variaciones de altura del líquidode nuestros capilares.Cálculos:Para calcular la presión utilizamos la fórmula.Gráficas.Conclusiones:Gracias a esta práctica pudimos observar como varia lapresión en la cara superior del perfil del ala con respecto a
  • 10. la cara inferior, observandose que en la cara inferior hayuna mayor presión, por lo que comprobamos el principio desustentación en lo aviónes.También nos ayudo a comprender la relación existenteentre velocida y presión, en donde a mayor velocidadmenor presión y visceversa.
  • 11. Laboratorio de Aerodinámica.CALIBRACION DEL TÚNEL DE PRESION DE IMPACTO IntroducciónEl túnel de viento es una de las herramientas de diseñomas importantes disponible para resolver un amplio rangode problemas para la ciencia aeronáutica. Hoy en día escomún experimentar con un modelo a escala de puentes,edificios, barcos, automóviles, etc. Y los datos que sepueden obtener a partir de la observación generalmenteson, para este tipo de experimentos, cargas estáticas Alsometer un modelo de un edificio o un puente, por ejemploa altas cargas aerodinámicas los coeficientes de arrastre y
  • 12. las fuerzas de presión en dichos modelos dan una visiónmas amplia de que tan eficaz puede ser un diseñoestructural.Existen básicamente tres tipos de tuneles de viento. Elprimero llamado tubo de viento de circuito cerrado“PRANDTL”. El segundo llamado tubo de viento ddecircuito abierto ”eiffel” y el tercero llamado túnel de airecomprimido o de densidad variable. Objetivo* Conocer algunos visualizadores de flujo como es el tubode impacto.
  • 13. * Obtener la constante de calibración del túnel de presióntotal marca Plint & Partners modelo TE-44. Equipo y material-Túnel de presión Plint & Partners modelo TE-44.-Mecanismo de exploración transversal.-Manómetro de 36 columnas.-Tubo Pitot. Consideraciones teóricas.Descripción del túnel de viento TE-44 es de circuito abierto,la sección de prueba se encuentra a la descarga del viento,
  • 14. por lo que el este túnel recibe el nombre de túnel depresión de impacto o presión total al ser el valor de presiónestática muy bajo o casi nulo.En las paredes del tunel, se destaca el manómetrodiferencial, instrumento que nos sirve para medir la presióndiferencial de referencia (PDR) que, como se nombre lodice, es la diferencia que existe entre la presión estática enla sección mayor y la presión estática en la sección menor.
  • 15. Constante de calibración de un túnel de viento.La constante de calibración es un numero que al sermultiplicado por la presión diferencial de la presióndiferencial de referencia obtenemos el valor de la presióndinámica, pudiendo así calcular el valor de la velocidad en
  • 16. la sección de prueba de un tubo Pitot o algún otroinstrumento de medición de velocidad del viento. Desarrollo1.- Determinación de las condiciones ambientales.Se deberán de efectuar lecturas en los instrumentosbarómetro, termómetro e higrómetro antes de iniciar y alfinalizar las experimentos, anotando los valores en la tablasiguiente: Iniciales Finales Promedio
  • 17. Temperatura 21°C 24°C 22.5°C ambiente Presión 595 mmHg 595.2 mmHg 595.1 mmHg barométrica Humedad 75 % 71 % 73 % relativaCon los valores promedio obtenidos se deberá calcular ladensidad del aire en el laboratorio.Densidad del aire en el laboratorio:
  • 18. Corrigiendo la presión barométrica… g Convirtiendo la presión a unidades kgf/m2 :La Pz o presión corregida es 8063.1772721 kgf/m2 Obteniendo la presión de saturación:
  • 19. Convirtiendo la Temperatura a grados Fahrenheit °F Convirtiendo la presión (Ps)a unidades kgf/m2 : Obteniendo la presión de vapor: Obteniendo la densidad…
  • 20. = 0.9239910 Kg/m3 .Determinar de la constante de calibración del túnel deviento de un TT-44.a) Colocar el tubo Pitot en la posición 0,0 del mecanismode explotación transversal.
  • 21. b) Seleccionar un nivel de referencia en el manómetro de36 columnas, observando que este se encuentreperfectamente nivelado y conectar dos columnas a sendastomas de presión estática y total.c) Accionar el tunel y ajustar las copuertas de esntrada deaire hasta que se obtenga en el manómetro inclinado unalectura de presión diferencia (PDR) igual a 5 mmH2O yproceder a medir la presión total y la presión estática,anotando los resultados los resultados en la tablasiguiente, para posteriormente continuar y repetir lasmediciones para PDRs igual a 10,15 20 25 mmH2O YPDR MÁXIMO.
  • 22. RESULTADOSEn esta ocasión debido a la utilización de un manómetroinclinado, será necesario corregir las presiones medidas,dado que estas presiones se expresaron como altura deliquido manometrico (mmH2O), es suficiente multiplicarcada valor de presión por el seno del angulo de inclinaciónde dicho fluido (30°) para así obtener la proyecciónhorizontal de la presión medida por el liquido. Por lo tantolos resultados son los siguientes:
  • 23. Ahora. Aplicando la fórmula:
  • 24. Para obtener la VelocidadV=La presión se necesita en N/m2 . Y sabemos que:Por lo que la conversión de la presión es:
  • 25. Obteniendo los datos para calcular la constante de calibracionPDR Pr PE q V q/PDR
  • 26. mmH2O mmH2O mmH2O mmH2O m/s 5 4 -1 5 10.30387 1 10 10 -1 11 15.28311 1.1 15 15 0 15 17.84683 1 20 19 0 19 20.08595 0.95 25 26 -1 27 25.94404 1.08 PDR 43 0 43 30.21689 1.01
  • 27. MÁXLa constante de calibración “K”se obtiene sumando losdiferentes valores q/PDR y dividiéndolos entre el numerode lecturas de PDR: K = 1.02333 Registro GraficoRealizando las graficas q vs. PDR y velocidad vs. PDR.
  • 28. Como pudimos ver en las graficas anteriores ( Velocidad -PDR y presión dinámica - PDR), ambas muestran uncambio directamente proporcional de presión o velocidad,a un cierto aumento de la Presión Diferencial deReferencia. Cuestionario1.- En la practica se emplean como unidades de presiónlos mmH2O, pero si las columnas del manómetro hubierantenido alcohol en lugar de agua, explique como puedeobtener la equivalencia entre milímetros de alcohol ymilímetros de H2O y en general como se obtiene una
  • 29. equivalencia entre cualquier líquido manométrico ymilímetros de agua.Con el peso especifico del agua, obtenemos la presión enUnidades Británicas o en el SI., Con esas unidadespodemos hacer equivalencias entre Presión, como porejemplo cambiar la presión de atmósferas a mmH2O, y aPascales, o sus similares en el Sistema BritánicoCon el peso especifico, o con la densidad en su defecto,podemos establecer equivalencias entre cualquier liquidomanometrico y el Agua
  • 30. Para el ejemplo particular del alcohol su peso especifico,según tablas de atmósfera estándar a 20ªC es de alcohol = 7733 N / m3Como la Presión se encuentra en mmH2O, podemossustituir datos para 1mmde OH. Analizándolo Dimensionalmente queda…. 1 mmOH = 0.788 mm H2O = 0.788 kg / m22.- ¿Es posible obtener la velocidad del viento en el túnelsolamente con el valor de la densidad del aire y la lecturaPDR?
  • 31. Las lecturas de precion estatica y diferencial pueden sertransformadas en velocidad o numero de MACH ocualquier otro dato que sea necesario utilizando lasecuaciones adecuadas. Se han desarollado una grancantidad de metodos para determinar la velocidad del aire.Independientemente del metodo utilizado el teorema deBernoulli es el mas usado para calcular la velocidad a partirde la precion.H = La Precion Total…PiP = La precion Estatica…PeSustituyendo datos Obtenemos lo deseado.
  • 32. 3.- ¿ Cuál es la ventaja de calibrar al túnel de viento?Cuando se diseña y se construye un tunel de viento, estese basa en algunas propiedades físicas del aire, como sonpresión, temperatura, densidad, etc. En el momento en quese traslada un tunel de viento que opera en perfectascondiciones (llamemolas estandard) a un sitio donde (porejemplo) la temperatura cambia. Este tunel ya no funcionancomo deberia operar normalmente, es por ello laimportancia de calibrar un tunel de viento, donde mas quealterarlo fisicamente, solo se le construye una constanteque representa la desviación de las condiciones “normales”y con ello acercarlo lo mas posible a una lectura mas real.
  • 33. 4.- Explique un método general para calibrar a cualquiertipo de túnel de viento.Existen diferentes artefactos de calibración yaestablecidos, como el guiñómetro en el cual solo se tieneque seguir una serie de pasos concretos y concisos parapoder calibrar el túnel5.- Además de obtener la constante de calibración ¿Quéotras actividades intervienen en la calibracion del túnel?La variación de velocidad, la densidad del aire, latemperatura y la presión atmosférica.
  • 34. 6.- ¿Cuáles son las características de un túnel de presióntotal?Las Características generales de diseño se pueden dividiren dos grupos que son: los requerimientos de potencia y eldiseño aerodinámico.Un túnel de viento abierto consiste esencialmente decuatro componentes básicos…çLa sección de entrada: Esta se localiza corriente arribade la sección de trabajo y puede contener la toma de aire yla cámara de tranquilización.
  • 35. La sección de Pruebas: En esta parte se montan lomodelos para ser estudiados y donde se pueden hacer lasobservaciones requeridasEl difusor: La función del difusor es convertir la energíacinética del aire, a la salida de la sección de prueba, enenergía de presión tan eficientemente como sea posibleLa unidad Motriz: La selección del motor, invariablemente,depende de cuatro parámetros importantes que son: El gasto de flujo que está en función del tamaño de la sección de prueba y de la velocidad en éste. Las pérdidas de presión causadas por cada uno de los componentes del sistema como ductos, redes, panales, reducciones y obstáculos. Espacio disponible y costo del motor. Tipo de control, aunque éste es implícito al costo del conjunto motriz, es importante definirlo porque de éste dependen ciertas característicasaerodinámicas.
  • 36. ConclusionesLa importancia de la calibración de los túneles de viento esindiscutible, dado que la falta de ella en el túnel podríaarrojar resultados lo bastante erróneos, como para perdermillones en reparación de material y tiempo. Referencias Elementos de la Mecánica de los Fluidos -Vennard- Edit continental SA - Tercera edicion Mecánica de fluidos y maquinas hidráulicas. Segunda edición, Claudio mataix. Oxford. Introducción a la mecánica de los fluidos, fox.
  • 37. Mecánica de Fluidos con aplicaciones en ingeniería 9ªEdición, Editorial McGraw-HillTesis Profesional, Raymundo Peña Garcia—Correccion ycalibración del tunel de viento del instituto deinvestigaciones electricas. México D.F 1985www.quimica.comwww.uvll.com RESUMEN DEL CONTENIDO DEL INFORME
  • 38. En este primer laboratorio de Termodinámica se hanrealizado 3 experiencias, “El uso de un calibrador demanómetro”, “Medida de presión atmosférica de unbarómetro” y “Calculo de velocidad del viento, en distintasposiciones en un túnel de viento”.En este informe se presentaran los distintos desarrollos decada experiencia, se mostraran las características técnicasde los equipos utilizados y se describirá en forma en formadetallada el método seguido en cada experiencia. Por otraparte también se incluye una amplia teoría para poderentender de que manera se realizaron los distintos cálculosy de que forma se manejaron los distintos conceptos depresiones, unidades de presiones, etc..
  • 39. Bueno, y por último se incluye la bibliografía empleada, dedonde se extrajeron las distintas definiciones y formulasutilizadas. OBJETIVO DE LA EXPERIENCIA:Conocer los instrumentos comúnmente empleadosindustrialmente para medir presión. Efectuar lacontrastación de un manómetro de Bourdon. Efectuar ladeterminación de la presión atmosférica contemplando lascorrecciones. Medir distintas velocidades de vientos paracalcular su presión dinámica.
  • 40. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS INSTRUMENTOS EMPLEADOSCalibrador de Manómetro:Está compuesto por dos manómetros, uno llamado “Instrumento Patrón” y el otro llamado “Instrumento aInstalar”. Los dos estan conectados a un cilindro capaz desoportar 75 bar de presión (1087,78 PSI. Cada manómetrotiene un rango de medición entre los 0 y 600 PSI. Elinstrumento Patrón posee una división de escalas conmayores divisiones que le instrumento a instalar, lo que lahace ser más exacta.
  • 41. El instrumento Patrón tiene un margen de error de masmenos 0,5%, en tanto el instrumento a instalar tiene unerror de 1 dividido por la mínima división, que en este casocorresponde a 1/5 Instrumento patrón. Instrumento a instalar. Cilindro. Manilla giratoria para aumentar o disminuir presión. Anemómetro:Instrumento que mide la velocidad del viento, sus rangosde medición fluctúan entre 0 y 35 m/s o 0 y 125 Km/h. Estacompuesto por unas aletas que giran, así para que unaaguja (instrumento análogo) indique la velocidad del viento.
  • 42. Barómetro:El barómetro utilizado en este laboratorio fue el barómetrode mercurio.Sus características técnicas eran de un error medio de0,06 mm Hg y su rango de medición comenzaba desde los595 mm Hg hasta los 850 mm Hg, con una división deescala de 0,1 mm Hg. DESCRIPCIÓN DEL METODO SEGUIDOEl laboratorio se inicio con una introducción teórica sobrelos distintos conceptos de presión y las distintas unidadesa utilizar.
  • 43. Luego de la parte teórica se trabaja con un calibrador demanómetros. Se tomaran distintas presiones, en formaascendente y descendentes. Después nos dirigimos haciael laboratorio en donde se utiliza un barómetro. Cadaalumno debió tomar una presión y una temperatura, paradespués observar en una tabla la presión real y luegocomparar con la presión observada.Por ultimo ocupamos un túnel de viento, en dondeencendimos un motor que accionaba un ventilador yprovocaba un flujo de aire en un túnel, al cual le medimossus velocidades en 3 posiciones distintas del túnel (centro,unos cms. Hacia un lado del centro, en la periferia) y a
  • 44. distintos RPM (1.700, 1.900 y 2.100 RPM), toda estamedida con un manómetro análogo. CONCLUSIONESDespués de realizada la experiencia se pueden concluircosas como: la importancia que tiene la temperatura y lalatitud sobre la presión, factores indispensables para ella.También podemos hablar del funcionamiento delbarómetro de sus características técnicas, etc. Por ultimopodemos decir que las distintas presiones dinámicascalculadas dependen un 100% del valor de la velocidad. Sila velocidad aumenta, la presión dinámica aumenta yviceversa.
  • 45. Se ha observado también que en túneles en donde el airepasa de un diámetro mayor a uno menor, la velocidad delaire es máxima en un punto ubicado entre el centro y laperiferia del túnel, y por otro lado la velocidad mínima seda en la periferia de este.También se conocieron distintas unidades de presión y susconversiones en los diferentes sistemas de unidades.Entonces se puede decir con seguridad que los objetivosdel laboratorio fueran cumplidos a cabalidad. APENDICE Teoría del Experimento
  • 46. Presión:Se define como la fuerza que ejerce un líquido o un gasperpendicularmente a dicha superficie por unidad de área.Generalmente la presión se mide en atmósfera (atm); en elsistema internacional (S.I).La presión se mide Newton por metro cuadrado, que alconvertir a otra medida queda1N/m^2= 1 Pascal (Pa).Presión Atmosférica o aparente:
  • 47. Se define como la fuerza por unidad de área que ejerce elpeso de la atmósfera.La presión atmosférica depende principalmente de 4factores:1.- Temperatura2.- Latitud3.- Altura4.- VientoSe calcula como: Presión atmosférica = Presión absoluta -Presión relativa
  • 48. La presión atmosférica a 45º latitud, a 0º C y al nivel delmar, equivale a:1 Atm. = 101.325 (Pa) = 760 mm Hg = 29,92 pulg. Hg =10,3360 m.c.a. = 14,7 P.S.I.Presión Relativa:Es la diferencia entre la presión absoluta y la relativa.Presión Relativa = P Absoluta - P AtmosféricaPresión Absoluta:Es la suma de la presión atmosférica y la presión relativaP. Absoluta = P. Atmosférica + P. Relativa
  • 49. Presión Dinámica:Se calcula como ( V/4005)^2 Pulg. C.A. V = pie/m
  • 50. INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESIONManómetros:La mayoría de los medidores de presión, o manómetros,miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presiónatmosférica local. Para pequeñas diferencias de presión seemplea un manómetro que consiste en un tubo en formade U con un extremo conectado al recipiente que contieneel fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera. El tubocontiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y ladiferencia entre los niveles del líquido en ambas ramasindica la diferencia entre la presión del recipiente y lapresión atmosférica local. Para diferencias de presión
  • 51. mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado asíen honor al inventor francés Eugène Bourdon. Estemanómetro está formado por un tubo hueco de secciónovalada curvado en forma de gancho. Los manómetrosempleados para registrar fluctuaciones rápidas de presiónsuelen utilizar censores piezoeléctricos o electrostáticosque proporcionan una respuesta instantánea.Como la mayoría de los manómetros miden la diferenciaentre la presión del fluido y la presión atmosférica local,hay que sumar ésta última al valor indicado por elmanómetro para hallar la presión absoluta. Una lecturanegativa del manómetro corresponde a un vacío parcial.
  • 52. Barómetro:Instrumento para medir la presión atmosférica, es decir, lafuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de laatmósfera. Como en cualquier fluido esta fuerza setransmite por igual en todas las direcciones. La forma másfácil de medir la presión atmosférica es observar la alturade una columna de líquido cuyo peso compenseexactamente el peso de la atmósfera. Un barómetro deagua sería demasiado alto para resultar cómodo, ya que lacolumna de agua a la presión atmosférica se elevaría a10.3426 metros de altura. El mercurio, sin embargo, es13,6 veces más denso que el agua, y la columna de
  • 53. mercurio sostenida por la presión atmosférica normal tieneuna altura de sólo 760 milímetros.Un barómetro de mercurio ordinario está formado por untubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por elextremo superior y abierto por el inferior. Cuando el tubo sellena de mercurio y se coloca el extremo abierto en unrecipiente lleno del mismo líquido, el nivel del tubo caehasta una altura de unos 760 mm por encima del nivel delrecipiente y deja un vacío casi perfecto en la parte superiordel tubo. Las variaciones de la presión atmosférica hacenque el líquido del tubo suba o baje ligeramente; al nivel delmar no suele caer por debajo de los 737 mm ni subir másde 775 mm. Cuando el nivel de mercurio se lee con una
  • 54. escala graduada denominada nonius y se efectúan lascorrecciones oportunas según la altitud y la latitud (debidoal cambio de la gravedad efectiva), la temperatura (debidoa la dilatación o contracción del mercurio) y el diámetro deltubo (por los efectos de capilaridad), la lectura de unbarómetro de mercurio puede tener una precisión de hasta0,1 milímetros, pero en el caso de nuestra medición elbarómetro tenía un error de 0.06 milímetros.Un barómetro más cómodo (y casi tan preciso) es elllamado barómetro aneroide, en el que la presiónatmosférica deforma la pared elástica de un cilindro en elque se ha hecho un vacío parcial, lo que a su vez mueveuna aguja. A menudo se emplean como altímetros
  • 55. (instrumentos para medir la altitud) barómetros aneroidesde características adecuadas, ya que la presión disminuyerápidamente al aumentar la altitud.Barómetro de mercurio:Un barómetro de mercurio es un sistema preciso yrelativamente sencillo para medir los cambios de la presiónatmosférica. Al nivel del mar, y en condicionesatmosféricas normales, el peso de la atmósfera hace subiral mercurio 760 mm por un tubo de vidrio calibrado. Amayor altitud, el mercurio sube menos porque la columnade aire situada sobre el barómetro es menor.Anemómetro:
  • 56. Instrumento para medir la velocidad del viento. Presentadistintos diseños pero, en general, todos constan de variassemiesferas que giran más rápido cuanto mayor es lavelocidad del viento.Error porcentual:E (%)=E relativo*100%E relativo= x-x* /x x: valor exactox*: valor aproximadoCorrección de lectura para barómetro de mercurioCi=Ht*(alfa*(T-T20)-B*(T-To))
  • 57. Ho=Ht*(1-(B-alfa)*T)G=Gn*(1-0,0026*cos(2*latitud)-0,0000002*h)Co=Ht*(B-alfa)*TCg=Ho*((G/Gn)-1)Hn=Ht+Co+Cg+CiCi: Corrección necesaria para adaptar las indicaciones delaparato a la latitud 45º yal nivel del mar.Cg: corrección necesaria para adaptar las lecturas deaparato a la aceleración
  • 58. normal de la gravedad, es decir, al valor de dichaaceleración en la latitud geográfica de 45º y al nivel delmar.Co: corrección necesaria para adaptar las lecturas delaparato a latemperatura de 0º Celsius.G: valor de la aceleración local de la gravedad.Ho: indicaciones del barómetro correspondientes a 0ºCelsius, en mm Hg
  • 59. Hn: valor real de la presión barométrica, adaptado a latemperatura de 0º Celsius y a la aceleración normal de lagravedad.Ht: indicaciones del barómetro a una temperatura T.Gn: aceleración normal de la gravedad equivalente a9,80665 m/s^2.B: coeficiente de dilatación del mercurio (0,00018*1/K).Alfa: coeficiente de dilatación del latón (de la escala delbarómetro)(0,000019*1/K).
  • 60. T: temperatura medida en el termómetro del barómetro.Desarrollo de los cálculosExperiencia con calibrador de manómetrosDatos Obtenidos en laboratorio Patrón Instr. a instalar Instr. a instalar (P.S.I) (ascendente) P.S.I. (descendente) P.S.I. 0 2 9 50 53 55
  • 61. 100 104 109150 156 158200 206 206250 257 257300 306 310350 360 359
  • 62. 400 407 410 450 459 458 500 510 507 550 559 559 600Desarrollo del calculo de los errores
  • 63. Nº de Ascendente Descendentemuestra 1 2 (50-53/50)*100% (50-55/50)*100% 3 (100-104/100)*100% (100-109/100)*100% 4 (150-156/150)*100% (150-158/150)*100% 5 (200-206/200)*100% (200-206/200)*100%
  • 64. 6 (250-257/250)*100% (250-257/250)*100%7 (300-306/300)*100% (300-310/300)*100%8 (350-360/350)*100% (350-359/350)*100%9 (400-407/400)*100% (400-410/400)*100%10 (450-459/450)*100% (450-458/450)*100%11 (500-510/500)*100% (500-507/500)*100%
  • 65. 12 (550-559/550)*100% (550-559/550)*100%Nota: Cabe recordar que él calculo de error relativo semaneja con su valor absoluto.La primera muestra no se ha considerado ya que sucalculo de error relativo sé indetermina.E (%) ascendente=2,54%E (%) descendente=3,95%Experiencia con barómetroP.atm = 720,5 mm Hg
  • 66. Temp.. = 21º C =294º KAltura de Stgo. = 520 mts.Latitud = 33º surCi= 720,5*(0,000019*1/K *(294ºK-293ºK))- 0,00018*1/K*294ºKCi= 720,5*(0,000019-0,05292)Ci= -38,11 mm HgHo= 720,5*(1-(0,00018-0,000019)*294ºK)Ho= 686,39 mm Hg
  • 67. G= 9,80665*(1-0,0026*cos(66º)-0,0000002*520)G= 9,7952 m/s^2Cg= 686,39*((9,7952/9,80665)-1)Cg= -0,8014 mm HgCo= 720,5*(0,00018-0,000019)*294ºCo= 34,104 mmHgPor ultimo la presión atmosférica corregida se calcularíacomo:Hn= Ht+Co+Cg+CiExperiencia con Anemómetro
  • 68. V3 v2V1: Al centro del túnelV2: Se midió entre V1 y V3V3: Se midió en la periferia del túnelPara N1= 1700 rpmV1= 11,5 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV1= 2263,2 pie/mPdin.1= (V/4005) pulg. c.aV2= 15,5 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/m
  • 69. V2=3050,4 pie/mPdin.2= (V/4005) pulg.c.aV3= 8 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV3= 1574,4 pie/mPdin.3= (V/4005) pulg.c.aPara N2= 1900rpmV1= 13 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV1= 2558,4 pie/mPdin.1= (V/4005) pulg.c.a
  • 70. V2= 18 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV2= 3542,4 pie/mPdin.2= (V/4005) pulg.c.aV3= 10,5 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV3= 2066,4 pie/mPara N3= 2100rpmV1= 14,5 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV1= 2853,6 pie/mPdin.1= (V/4005) pulg.c.a
  • 71. V2= 18 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV2= 3542,4 pie/mPdin.2= (V/4005) pulg.c.aV3= 12,1 mt/s *3,28 pie/mt *60 s/mV3= 2381,28 pie/mPdin.3= (V/4005) pulg.c.aBibliografia utilizada Enciclopedia Encarta 2000 Manual del ingeniero mecánico. Kast
  • 72. Apuntes cuaderno de cátedra PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS Experiencia con calibrador de manómetrosLa estimación de error del instrumento a instalar encomparación a su patrón es de:E(%)= 3,245 % (promedio entre el error ascendente y eldescendente) Experiencia con barómetroLa altura de la ciudad de Santiago es de 520 mts.Su latitud es de 33º sur.Presión atmosférica medida fue de 720,5 mmHg.
  • 73. Temperatura medida 21º C.Luego de desarrollado los cálculos para la corrección de lapresión, se obtuvo el siguiente resultado: Hn= 715,69 mmHg.Con respecto a su aceleración fue de G= 9,7952 m/s^2Experiencia con AnemómetroPara N1= 1700rpmV1 Pdin.1= 0,3193 pulg.c.aV2 Pdin.2= 0,5801 pulg.c.aV3 Pdin.3= 0,1545 pulg.c.a
  • 74. Para N2= 1900rpmV1 Pdin.1= 0,4080 pulg.c.aV2 Pdin.2= 0,7823 pulg.c.aV3 Pdin.3= 0,2662 pulg.c.aPara N3= 2100rpmV1 Pdin.1= 0,5076 pulg.c.aV2 Pdin.2= 0,7823 pulg.c.aV3 Pdin.3= 0,3535 pulg.c.a
  • 75. INDICE DE LA MATERIAResumen del contenido de la materiaObjeto de la experienciaCaracterísticas técnicas de los equipos e instrumentos empleadosCalibrador de ManómetrosAnemómetroBarómetroDescripción del método seguidoPresentación de resultados
  • 76. o Experiencia con calibrador de manómetroso Experiencia con el Barómetroo Experiencia con el anemómetro Conclusiones Apéndiceo Teoría del experimentoo Desarrollo de los cálculos y tablas obtenidas y calculadaso Bibliografía empleada

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