miércoles, 11 de noviembre de 2009

Cálculos de la altura del estanque, las velocidades de bajada y salida del chorro y coeficiente de pérdida singular “K”

El coeficiente de perdida singular, es aquel que depende de la geometría del tubo de corriente (V.C) ,en este caso se observa que existe un codo, un angostamiento y un sumidero.
Se denomina con el nombre genérico de singularidad a cualquier cambio que se produce en una conducción que afecta localmente las condiciones del escurrimiento.
Estas pérdidas por fricción serán despreciadas cuando los cambios del escurrimiento son pequeños (necesario observar en el laboratorio), entonces nuestras perdidas de energía serán solo por la generación de vértices y remolinos que absorben energía y no contribuyen al escurrimiento .Es importante notar que debido a la reducción en el sistema propulsor la velocidad del chorro del agua aumenta y por lo tanto la presión disminuye (por Bernoulli)

Por otro lado, las hipótesis a usar serán:

1) Fluido impermanente e incompresible.

2) Dado que no es un estanque de grandes dimensiones la altura varia en función del tiempo h(t).

Con la expresión h(t) se espera comprobar el resultado teórico del tiempo de vaciado con el resultado experimental; cuando h(t)=0 se espera obtener una ecuación en función de t y poder despejarla. Además este h(t) servirá para los análisis realizados anteriormente .

Figura 4

Consideremos que:
En la visita al laboratorio de hidráulica se observo el sistema de propulsión que se usara en la competencia, el cual se muestra en la siguientes imagenes:

Figura 5

Figura 6


Notar en la figura 6 que una hipótesis “empírica” debe ser incluida, la cual es, que la sección de salida A tenga un radio menor que la sección de entrada B y además el sistema de tubos debe de cumplir la siguiente desigualdad A menor que B menor que 1.

Dadas las consideraciones anteriores teóricas y empíricas se inicia el análisis:

1 Ecuación de la continuidad (valores de los diámetros en la figura 4)


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