CINEMTICA: VISUALIZACIN DE FLUJOS MESA DE ANALOGAS DE STOKES

1. DESCRIPCIN:

El equipo esta concebido para generar flujos planos bidimensionales en rgimen laminar de apenas 3 mm de espesor y permite visualizar las lneas

de corriente mediante la aplicacin de un colorante.

Posee una cmara de disipacin de la energa de la fuente de suministro

de agua mediante bolitas de vidrio, pasando luego a una cmara de

reposo a travs de una serie de orificios de donde sale finalmente por

rebosamientos a la mesa de observacin consistente en un vidrio plano de

8 mm. De espesor cuadriculado y pavonado.

Puede nivelarse mediante 4 tornillos instalados en la base y 2 niveles de

burbuja instalados transversalmente.

La visualizacin de las lneas de corriente se logra mediante la disolucin

de grnulos de permanganato de potasio.

2. EXPERIENCIAS SUGERIDAS:

A titulo orientativo se sugieren las siguientes, experiencias que pueden realizarse con el equipo:

Visualizacin y cuantificacin del flujo permanente.

Visualizacin del comportamiento de las lneas de corriente

alrededor de perfiles.

Visualizacin del flujo a travs de una serie de tuberas.

Comprobacin de la impermeabilidad de una lnea de corriente.

Demostracin de la ecuacin de continuidad.

Clculo del nmero de Reynolds.

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3. ESPECIFICACIONES:

Construido ntegramente en plexiglass, calidad cristal cero de 13

mm de espesor unido con pegamento y tornillos que los hacen

resistente a los impactos y con guarniciones de bronces cromados.

Tiene incorporado una cantidad aproximada de 900 bolitas de

vidrio que actan como disipadores, filtro y uniformizador de flujo.

Esta equipado con una vlvula esfrica de 3/8 para el suministro de agua de la fuente externa y dos vlvulas esfricas de 1/2 para el desage.

Esta equipado con una cmara de salida para recoger el agua

que sale de la mesa para su evacuacin.

4. DIMENSIONES:

Altura 170 mm.

Ancho 440 mm.

Largo 1150 mm.

Espesor de las planchas 13 mm.

Peso neto 26.6 Kg.

Peso bruto 37.0 Kg.

CUESTIONARIO

1. Con respecto a la Mesa de Analogas de Stokes, describa si es posible realizar

los siguientes experimentos y detalle el proceso que se debera seguir para

lograrlo:

a) Visualizacin y cuantificacin de flujo permanente.

b) Visualizacin y comportamiento de las lneas de corriente alrededor de

perfiles o cuerpos impermeables.

c) Visualizacin y perturbacin del paso de un flujo uniforme a travs de

una serie de tuberas de eje perpendicular al plano del flujo.

d) Visualizacin de un doblete

e) Determinacin del Nmero de Reynolds.

2. Uno de los fenmenos que se produce en la Mesa de Analogas de Stokes era

la separacin de las lneas de corriente del flujo uniforme de las paredes del

cuerpo, exponga su acuerdo o desacuerdo acerca de las siguientes

afirmaciones, citando conceptos y bibliografa revisada.

a) Se debe a la influencia de las paredes del cuerpo

b) La zona descolorida toma el nombre de capa lmite.

c) Dentro de la zona descolorida el flujo es nulo.

d) Para realizar el anlisis de flujo dentro de la zona descolorida se debe

considerar la viscosidad.

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3. Se puede ver el patrn de flujo alrededor de Cuerpos Cilndricos en la Mesa de

Stokes.

4. Defina si las lneas de corriente son impermeables y como puede ser

comprobada en cada una de las mesas en el laboratorio.

5. Es posible observar los flujos bsicos en laboratorio?. Elabore un cuadro con los

flujos bsicos y diga cuales son capaces de realizarse en cada mesa.