INFORME DE LABORATORIO DEL IMPAC JET 

introducción

En este informe encontramos el impacto a chorro a una superficie que mediante. Que se genera un trabajo a partir de la energía que trae el agua en este caso y lo que se pretende mostrar en este informe es de como la energía que trae el agua puede ser aprovechada para algún trabajo para esto miramos la fuerza generada por el chorro de impacto ya sea la superficie plana o cubica para poder analizar con cada una de las superficies el comportamiento que posea cada una y analizar la energía que presenta cada caso

Objetivos

general

  Estudiar los métodos directos de mediciones de  flujo y volumétricos. Aplicar las ecuaciones de conservación de la masa y cantidad de movimiento para calcular la fuerza de impacto de un chorro sobre una placa fija. Estudiar el procedimiento experimental para medir la fuerza de impacto de un chorro sobre una placa fija. Comparar la fuerza de impacto, experimental de un chorro sobre una placa.

       

Específicos

Ø  Plantear y evidenciar las curvas características del IMPACT JET segun los datos experimentales tomados en la práctica ya sea con las diferentes toberas que trabajamos en la practica

 

Ø  Determinar los valores de los diferentes potenciales presentados según las distintas fuerzas aplicadas, y poder graficar los datos mirando las variables

Ø  Aprender el funcionamiento de Un equipo de impacto de chorro mediante el equipo que nos brinda la universidad en el laboratorio de hidráulica.

    marco teórico

 En mecánica de fluidos el principio de la cantidad de movimiento permite determinar entre muchas cosas, la fuerza de interacción fluido-estructura y los efectos de cambio de cantidad de movimiento en un cuerpo por efecto de un fluido. vemos que el impacto a presión de un fluido  sobre una superficie es muy importante dentro del estudio de el impacto de algún fluido , debido a que gracias a esta fuerza producida por el chorro, se puede generar trabajo mecánico, como por ejemplo el choque del fluido sobre las aspas de una turbina, donde el movimiento se produce debido al cambio de dirección que toma el fluido, produciendo así un cambio de momento y de impulso, de esta manera podemos generar una energía mayor.

IMPACT JET

DESCRIPCIÓN DE CONCEPTO:

Dentro del estudio del flujo de fluidos encontramos el impacto de un chorro sobre una superficie, base principal para el desarrollo de la teoría de turbo maquinas. Es mediante las turbo maquinas, que se realiza la realización de un trabajo a partir de la energía que trae un fluido, como también la aplicación de un trabajo a un fluido, para agregarle una energía mayor. 

Dentro del estudio del flujo de fluidos encontramos el impacto de un chorro sobre una superficie, base principal para el desarrollo de la teoría de turbo maquinas. Es mediante las turbo maquinas

, que se realiza la realización de un trabajo a partir de la energía que trae un fluido, como también la aplicación de un trabajo a un fluido,para agregarle una energía mayor.En el siguiente informe se realizara el estudio de dos situaciones sencillas, pero que dan una idea de cómo la energía que puede traer un fluido puede sera aprovechada para realizar un trabajo cualquiera, además de tener otros criterios como la eficiencia. [2]Por ello nos enfocaremos en determinar la fuerza de reacción que se genera por un impacto de chorro a una superficie, sea plana o semicircular.

Una corriente de líquido en movimiento lleva un  impulso. el impulso se define como el producto de la masa de un cuerpo y su velocidad. Cuando una corriente de líquido en movimiento, o de chorro, es desviado por una superficie, un cambio en la cantidad de movimiento se produce. Esta variación en la linea del chorro de agua que ejerce una fuerza sobre la superficie que está afectando.

Hay componentes que están integrados con respecto al área de superficie de impacto y el rendimiento de la fuerza del chorro ejerce. Para calcular la fuerza teórica de un chorro ejerce sobre una superficie, primero el volumen de control debe ser definido.

Para calcular la fuerza del chorro de fluido que se  se utiliza un cálculo de la fuerza suma. Un volumen de control se define de tal manera que las salidas de fluido en 90 grados sean iguales al volumen de control definido. Esta definición del volumen de control no permite el escape de líquido en la dirección y, simplificando de este modo el cálculo de la fuerza. 

PRINCIPIO DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Las fuerzas ejercidas por los fluidos en movimiento conducen al diseño de bombas, turbinas, aviones, cohetes, hélices, barcos, etc., por lo cual, la ecuación fundamental de la energía no es suficiente para resolver todos los problemas que se presentan y por lo tanto se necesita el auxilio del principio de la cantidad de movimiento.

descripción del equipo

El aparato consiste en una fabricación de acrílico transparente cilíndrico con provisión para la nivelación. El agua se alimenta a través de una boquilla y descargada verticalmente para lograr un objetivo realizado en un vástago que se extiende a través de la cubierta.  Se llama boquilla a todos los tubos adicionales de pequeña longitud constituidos por piezas tubulares adaptadas a los orificios. Se emplean para dirigir el chorro líquido. Su longitud debe estar comprendida entre vez y media (1,5) y tres (3,0) veces su diámetro. De un modo general, y para longitudes mayores, se consideran longitudes de 1,5 a 3,0 D boquillas.  El estudio de orificios en pared gruesa se hace del mismo modo que el estudio de las boquillas. Las boquillas pueden ser entrantes o salientes y se clasifican en cilíndricas, convergentes y divergentes. A las boquillas convergentes suele llamárseles toberas.

ELEMENTOS:

·         Banco hidráulico.

·         Equipo de impacto de chorro.

·         Pesas de diferentes tamaños.

·         Cronometro.

·         Regla de medición o calibrador

·         Agua para el equipo hidráulico

·         Alabe plano y Álabe semiesférica

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA:

·         El equipo debe ser inicialmente nivelado, moviendo el peso ajustable colocado en la barra superior o regleta, hasta cuando marque cero, esto se consiguió cuando el pivote que cuelga el resorte muestre sus ranuras, una por debajo y otra por encima de la tapa del aparato.

·         Se conectó el aparato y luego se abrió la válvula. Luego se movió el contrapeso sobre la ranura o regleta a una distancia de 15 cms y se abrió más la válvula para volver nivelar el pivote, tomamos la lectura en este nivel y luego tomamos masa de agua y tiempo en tres ocasiones para descartar errores de medición.

·         Realizar el procedimiento anterior hasta que no afecte el peso de la barra superior de 10  en 10 cms.

·         Cambiar el alabe semiesférica por la plana y realizar el anterior procedimiento con la respectiva toma de datos y fotografías correspondientes.

toma de datos 

x	tiempo	fuerza	flujo masico	velocidad
0	11,5	0	7,51252E-05	0,00095652
10	16,5	392,4	0,00005236	0,00066667
20	18,5	784,8	4,66995E-05	0,00059459
30	26,5	1177,2	3,26015E-05	0,00041509
35	31,5	1373,4	2,74267E-05	0,00034921

x	tiempo	fuerza	flujo másico	velocidad
0	3,11	0	0,000277794	0,00353698
10	3,61	392,4	0,000239319	0,00304709
20	3,81	784,8	0,000226756	0,00288714
30	4,36	1177,2	0,000198151	0,00252294
40	4,41	1569,6	0,000195905	0,00249433
50	4,68	1962	0,000184603	0,00235043
60	4,82	2354,4	0,000179241	0,00228216
70	4,92	2746,8	0,000175598	0,00223577
80	5,65	3139,2	0,00015291	0,0019469
90	6,32	3531,6	0,000136699	0,00174051
100	9,15	3924	9,44197E-05	0,00120219
110	12,95	4316,4	6,67135E-05	0,00084942
120	21,2	4708,8	4,07519E-05	0,00051887

conclusiones

Ø  Con el desarrollo del presente laboratorio logramos afianzar los conceptos vistos en el transcurso de la asignatura y por ende entender el funcionamiento del impact jet. En tal virtud una de las primeras conclusiones a las que llegamos es que la forma de la superficie en la que choca en el álabe influye en el aprovechamiento de la fuerza que ejerce el chorro de agua. Es por esto que se evidencia que en el alabe de superficie plana el agua al chocar contra este se dispersa de manera desordenada desaprovechando gran parte de la totalidad de la energía que lleva el chorro de agua. Por otra parte observamos que en el alabe esférico gracias a su superficie este aprovecha el máximo de energía que proviene del chorro, esto dado a que su forma obliga a cambiar el sentido del flujo en casi 180 grados por ende la fuerza y energía que transmite resulta más eficiente y mejor aprovechada. 

Ø  Demás esta indicar que se pudieron realizar las gráficas deseadas con los datos experimentales tomados. Estas curvas nos indican en que forma está trabajando el equipo bajo diferentes capacidades.

bibliografía

• física de serway
• física sears
• turbomaquinas Manuel polo

 biografía
nombre: jonathan andres valencia bustamante 
edad:23 años
trabajo en una editorial de libros editorial skla
vivo con mi hermano menor .

FOTO