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Mecanica de Fluidos de la semana 7, Ejercicios de Mecánica de Fluidos

Ejercicios del capitulo 7 del 7-28 7-29 de la parte ANALISIS DIMENSIONAL Y SIMILITUD 7-35 y 7-43

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 06/05/2021

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ELIMINACION DE LAS ECUACIONES
7-28C ¿Cuál es la razón principal para eliminar las dimensiones de una ecuación?
R._ Es para reducir el número de parámetros en el problema, de esta manera simplificamos el
análisis para un mejor entendimiento y buena organización en nuestras ecuaciones.
7-29 Considere la ventilación de una habitación donde el aire está bien mezclado como en la figura
P7-27. La ecuación diferencial para la concentración másica de un contaminante en la habitación
como función del tiempo esta dada en el problema 7-27 y para conveniencia se repite aquí:
Existen tres parámetros característicos en tal situación: L, una longitud característica de la
habitación (suponga L= v1/3); V el flujo volumétrico de aire fresco a la habitación, y Climite, la
máxima concentración que nos dañina.
A) Con el uso de estos tres parametros caracteristicos defina las formas adimensionlaes de
todas las variables en la ecuacion. (sugerencia: por ejemplo, defina c* = C/Climite)
B) Reescriba la ecuacion en forma adimensional e identifique cualquier grupo adimensional
establecido (nombrado) que pueda aparecer
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ELIMINACION DE LAS ECUACIONES

7-28C ¿Cuál es la razón principal para eliminar las dimensiones de una ecuación? R._ Es para reducir el número de parámetros en el problema, de esta manera simplificamos el análisis para un mejor entendimiento y buena organización en nuestras ecuaciones. 7-29 Considere la ventilación de una habitación donde el aire está bien mezclado como en la figura P7-27. La ecuación diferencial para la concentración másica de un contaminante en la habitación como función del tiempo esta dada en el problema 7-27 y para conveniencia se repite aquí: Existen tres parámetros característicos en tal situación: L, una longitud característica de la habitación (suponga L= v1/3); V el flujo volumétrico de aire fresco a la habitación, y Climite, la máxima concentración que nos dañina. A) Con el uso de estos tres parametros caracteristicos defina las formas adimensionlaes de todas las variables en la ecuacion. (sugerencia: por ejemplo, defina c* = C/Climite) B) Reescriba la ecuacion en forma adimensional e identifique cualquier grupo adimensional establecido (nombrado) que pueda aparecer

ANALISIS DIMENSIONAL Y SIMILITUD

7-35C Haga una lista con los tres principales propositos del analisis dimensional Generar los parametros dimensionesnque ayudan en el diseño del experimento y en el reporte de resultados experimentales Obtener leyes de escala para que el rendimiento del prototipo pueda predecirse a partir del renidmiento del modelo Predecir tendencias en la relacion entre paramatros. 7-43 algunos tuneles de ciento estan prezurizados. Explique por que una instalacion de investigacion pasara por todos los problemas y gastos adicionales para prezurizar un tunel de viento. Si la presion del aire en el tunel aumenta por un factor de 1.8, y todo lo demas permanece igual (misma velocidad de viento, mismo modelo, etc), ¿en que factor aumentara el numero de Reynolds? R._ Si la presión se incrementara en un factor de 1,5, la densidad del aire también aumentaría en un factor de 1,5 (gas ideal ley), asumiendo que la temperatura del aire permanece constante.

Entonces el número de Reynolds, Re =^

ρvLvL

, aumentaría en aproximadamente 1,5. Debemos de tener en cuneta que estamos ASUMIENDO que las VISCOSIDAD no CAMBIA SIGNIFICATIVAMANETE con la presion que a esto podriamos suponer de manera correcta Debemos de descartar la velocidad en la que viaja el sonido ya que esto no se veria afectado , pero el requerimiento potencial para el soplador para el tunel aumenta a medida que el aire la densidad aumentara, por lo que se debe tomar en cuenta al momento de diseñar el tunel