USS DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

CAPÍTULO I.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

I.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cuál es el efecto que el Coeficiente de Boussinesq genera?

I.2 OBJETIVOS:

1.2.1 OBJETIVO GENERAL

Determinar experimentalmente el Coeficiente de Boussinesq (β), mediante

el uso del equipo “Canal Abierto de Sedimentación”.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar velocidades iniciales y finales en el equipo.

Determinar la pendiente a lo largo del canal.

Calcular el Coeficiente de Boussinesq (β), mediante el uso del Teorema de la

Cantidad de Movimiento.

I.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

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CAPÍTULO II.MARCO TEÓRICO

Antecedentes

Bases teorico - cientifico

Fuerza Específica (Momenta)

La segunda Ley del movimiento de Newton dice que el cambio de la cantidad de movimiento por unidad de tiempo es igual a la resultante de las fuerzas exteriores.

Consideremos un canal con un flujo permanente cualquiera y un volumen de control limitado por dos secciones transversales 1 y 2, la superficie libre y el fondo del canal, tal como se ve en la Figura 7.18.

Aplicando el teorema de la cantidad de movimiento (segunda ley del movimiento de Newton) entre las secciones 1 y 2 se obtiene

ρQ (β2V 2−β1V 1)=P1−P2+Wsenθ−F f

Expresión en la que:

ρ= densidad del fluidoQ = gastoβ = coeficiente de BoussinesqV = velocidad mediaP= fuerza hidrostática

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W= pesoF f= fuerza debida a la fricción θ= ángulo que corresponde a la pendiente del canalWsenθ= componente del peso en la dirección del escurrimiento

Coeficiente de Boussinesq

El cálculo de la cantidad de movimiento (momentum) de una corriente también se ve afectado por la distribución de velocidades.

El valor de la cantidad de movimiento obtenido para toda la sección transversal a partir de la velocidad media, debe corregirse por medio de un coeficiente que generalmente se designa con la letra β y que recibe el nombre de coeficiente de Boussinesq o coeficiente de la cantidad de movimiento.

Para calcular el valor de β pensemos en un tubo de corriente cuya velocidad es V h que tiene una sección transversal dA y por el que pasa un fluido cuyo peso específico es γ .

Sabemos que en general la cantidad de movimiento se expresa por ρQV y para el tubo de corriente es

ρV h2dA

La cantidad de movimiento de toda la sección transversal se obtendrá por integración de la ecuación anterior

ρ∫V h2dA

Si hiciéramos un cálculo aproximado de la cantidad de movimiento total a partir de la velocidad media se tendría

ρV 2 A

Para que este valor aproximado sea igual al verdadero debe multiplicarse por un factor o coeficiente de corrección al que se denomina β

Definición de terminos

Identificación de las variables

Variables independientes

Variables dependientes

Variables intervinientes

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CAPÍTULO III.PROCEDIMIENTO DEL EXPERIMENTO

1. Se calibró el equipo y se colocó en una pendiente.

2. Se fijó un primer caudal el cual fue 800 L/h.

3. Con una wincha se trazó 70 cm y se repartió en 7 puntos cada 10 cm.

4. Luego tomamos las medias respectivas cada 10cm.

5. Se procedió a tomar datos de las longitudes del tirante hidráulico debido al comportamiento del flujo del agua en cada punto.

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6. A continuación se repitió el paso 2 con diferentes pendientes y con caudales de 1500, 2000,2600 y 3200 L/h.

7. Posteriormente se volvió a realizar los pasos anteriores para una nueva inclinación del canal.

8. Se tomaron datos de las dimensiones del canal para calcular el volumen

y área del canal.

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9. Finalmente se ordenaron todos estos datos obtenidos para proceder a realizar los cálculos respectivos.

CAPÍTULO IV.RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONESRECOMENDACIONES

Los resultados difieren por la mala toma de datos, al momento de realizar las calibraciones y la altura del tirante hidráulico. Por lo que se recomienda tener más cuidado al momento de tomar las muestras.

Para el mejor entendimiento del laboratorio realizado y de cómo hemos hechos los cálculos, debemos que tener los conceptos básicos de mecánica de fluidos e hidráulica muy familiarizado y más aún saberlos interpretar y llevarlos a cabo a la realidad, haciendo una comparación TEORICO-PRACTICO, de esa manera ganaremos experiencia y seguridad en el diseño y construcción de los proyectos.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASANEXOS

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