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Base Informe 4
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Base Informe 4
LABORATORIO NO. 4
“ANÁLISIS Y SEMEJANZA II”
INTEGRANTES:
ARIEL ACHURRA 8-975-2438
EDWIN OVALLE 8-938-1409
DENNISE SAMUDIO 8-970-308
KLEMELYS SOLÍS 8-910-1351
GRUPO
1IL133 (B)
FECHA DE ENTREGA:
10 – Mayo – 2023
PROFESOR:
MOISÉS ROBLES
INTRODUCCIÓN
Existe semejanza cinemática cuando todos los vectores velocidad del fluido en el
prototipo son proporcionales a su vector velocidad correspondiente en el modelo, siempre
con la misma razón de proporcionalidad.
Se dice que hay semejanza dinámica cuando el polígono de las fuerzas que actúan sobre
una partícula de fluido en el modelo es geométricamente semejante al polígono de fuerzas
de la partícula equivalente en el prototipo.
OBJETIVOS
Objetivo general:
Objetivos específicos:
MATERIALES Y EQUIPO
Nombre Imagen
·
MARCO TEORICO
Semejanza
Si la semejanza se desea establecer, es necesario que los dos sistemas de flujos sean
hidráulicamente similares. Por tanto, para que un modelo represente un fenómeno, debe
cumplir tres condiciones de similitud o semejanza con su prototipo que son la geométrica,
cinemática y dinámica.
Semejanza Geométrica
La semejanza Geométrica implica de modo estricto que se cumpla que la relación entre
dimensiones homólogas de modelo y prototipo sean iguales. Un modelo y prototipo son
geométricamente similares si todas las dimensiones del cuerpo en cada una de las
direcciones de los ejes coordenados se relacionan mediante la misma escala de longitudes.
Semejanza Cinemática
Los movimientos en modelos y prototipo tienen similitud cismática si partículas homólogas
llegan a puntos homólogos en tiempos homólogos. Por tanto, la similitud cinemática obliga
a que modelos y prototipo tengan una escala de líneas y también una escala de tiempos, con
ello se logra una escala única de velocidades.
Semejanza Dinámica
Si las fuerzas ejercidas por el fluido en puntos homólogos del modelo y prototipo se
relacionan entre sí mediante un valor fijo, Fe (escala de fuerzas), se dice que se cumple la
semejanza dinámica.
Número de Froude
El número de Froude se define como la relación de las fuerzas de inercia entre las de
gravedad que actúan en un fluido o dicho de otra forma, es el cociente entre la velocidad
media y la celeridad relativa de la onda dinámica.
V
Fr=
√ gL
Donde:
Fr es el número de Froude; V es la velocidad media del flujo; L es el tirante y g es la
aceleración de la gravedad.
Sí Fr=1, indica que las fuerzas viscosas que actúan en un fluido son iguales a las fuerzas de
gravedad y el flujo se denomina crítico.
Sí Fr<1 nos indica que las fuerzas viscosas son menores que las gravitacionales y se
denomina flujo subcrítico; esto ocurre cuando las velocidades son pequeñas.
Sí F>1 nos indica que las fuerzas viscosas son mayores que las gravitacionales y se
denomina flujo supercrítico; esto ocurre cuando las velocidades son grandes.
PROCEDIMIENTOS
Procedimiento Imagen
·
CÁLCULOS
Q =V/T
Donde:
V= volumen promedio
T = Tiempo en Segundos
−4 3
8.50 x 10 m
Q=
5.042 s
m3
Q = 1.6858 x 10-4
s
Cálculos de Q experimental
Lm 1
Tenemos como dato la constante =
L p 13
1m = 3.2808 pies
( )
3 3
4 pies 1m
Q teo= = 0.1133 m 3/s
s 3.2808 pies
Vm Vp
=
√ glm √ gl p
Qm Qp
2 2
Lm Lp
=
√ Lm √ L p
( ) ( )
Qm 1 Qp 1
2 1
= 2 1
Lm 2 L p 2
Lm Lp
Qm Qp
5 = 5
2
Lm Lp2
−5 −5
¿) ( L 2
¿ = (Q p ¿( L p 2 )
m
−5
L
Q p ¿ Qm ( m ) 2
Lp
−5
❑2
1
Qexp ❑=(Q prom)( )
13
−5
3 ❑2
m 1
Qexp ❑=(1.6858 x 10− 4 )( )
s 13
3
m
Qexp = 0.1027
s
Q teórica es 0.1133 m3 /s
Qteo−Q exp
% de Error = ¿ | * 100
Qteo
m3
(0.1133−0.1027) s
%E= 3
m❑ = 9.356 %
s
(0.1133)
RESULTADOS FINALES
Q teórica es 0.1133 m3 /s
Tratar de realizar la experiencia con el caudal del agua más cercano al límite del
mismo para obtener datos más precisos y esperados.
Durante la recolección del agua en la probeta, acercarse lo más posible al chorro de
agua.
Tratar de ser muy precisos con el conteo en el cronómetro entre el que lo está
viendo y la persona que recolecta el agua.
Realizar una cantidad mayor de 10 muestras para observar que datos son más
aceptados.
CONCLUSIONES
El caudal es la cantidad de volumen de fluido que atraviesa por un tubo por unidad de
tiempo determinado.
El caudal Q se puede calcular mediante dos métodos: Método volumétrico y método del
área o superficie. En esta experiencia se trabajó con el método volumétrico.
Con el objetivo de que el comportamiento del modelo sea lo más cercano posible a como
se comportaría en una situación real el objeto en cuestión, se logró comprobar que la teoría
de la semejanza y análisis del modelo se cumple , el comportamiento descrito en la
fórmula de caudal es igual a volumen entre tiempo, cuando abrimos más el grifo ,cuidando
de que el agua no se desbordara y solo pasara por la abertura del tubo, se observó un mayor
volúmen en un determinado tiempo , ocasionando que el caudal aumentara.
https://es.wikipedia.org/wiki/Teor
%C3%ADa_de_las_semejanzas#:~:text=Semejanza%20geom
%C3%A9trica,-Seg%C3%BAn%20esta%20teor%C3%ADa&text=Dos
%20fen%C3%B3menos%20(cosas)%20son%20geom
%C3%A9tricamente,entre%20cualesquier%20correspondientes
%20dimensiones%20lineales.
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3296/53989-7.pdf?
sequence=7&isAllowed=y#:~:text=Se%20puede%20decir%20que
%20un,la%20misma%20raz%C3%B3n%20de%20proporcionalidad.
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3296/53989-7.pdf?
sequence=7&isAllowed=y#:~:text=Existe%20semejanza%20din
%C3%A1mica%20cuando%20el,part%C3%ADcula%20equivalente
%20en%20el%20prototipo.
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/2565/Capitulo3.pdf
https://www.hidraulicafacil.com/2015/10/que-regimen-tengo-en-un-
canal-o-rio.html#:~:text=El%20n%C3%BAmero%20de%20Froude
%20se,relativa%20de%20la%20onda%20din%C3%A1mica.
ANEXOS
2. Tragante tipo L-1
1. Realizando la experiencia.
Contenido Puntos
a) El informe presenta un tamaño de letra adecuado (tamaño 12 máximo) 2
b) El informe presenta un tipo de letra adecuado (Times New Roman,
Arial) 2
c) Los márgenes son adecuados (1 pulgada en todos los lados). 2
d) El interlineado es adecuado (sencillo en todo el trabajo)
2
e) El índice es adecuado (automático, no manual) 3
f) Se presenta una gramática y caligrafía adecuada 4
g) La introducción y la conclusión son de autoría del grupo (no copiadas 3
del internet).
h) Páginas enumeradas (La hoja de presentación se cuenta, pero no 2
aparece el número)
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