Flujo a traves de orificios

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INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA |
INGENIERIA MECANICAMATERIAFLUJO DE FLUIDOSPROFESORHECTOR ROJAS GARDUÑOALUMNOPEDRO RODRIGUEZ PONCE |
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FLUJO A TRAVEZ DE ORIFICIOS

INTRODUCCIÓN
En este ensayo se analizara el contenido respectivo a la materia flujo de fluidos, mencionando e interpretando en breve el contenido referido exclusivamente a el tema de el flujo a travésde orificios, comentando y reflexionando sus respectivos subtemas, los cuales son: la definición y clasificación de orificios, ecuación de Torricelli, coeficientes de velocidad, contracción y descarga, ecuación del gasto volumétrico y ecuación del tiempo de descarga. Estas generalizan dicho tema para así poder entender un poco más a fondo todo lo referente a esta materia y todo su contenido.OBJETIVO
Tiene por objetivo este ensayo el analizar, interpretar, comprender y racionalizar, todo lo referente a el flujo de un fluido a través de un orificio y a sus respectivas derivaciones del mismo, así como desarrollar y obtener expresiones matemáticas, para así con estos conocimientos adquiridos continuar a la aplicación de estos, con problemas y practicas referentes a dicho tema.DESARROLLO
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS ORIFICIOS
Un orificio se puede definir como una apertura la cual se realiza en una placa para que a través de este circule algún tipo de fluido en una dirección, estos se pueden clasificar en:
* orificios de pared delgada y orificios de pared gruesa: estos dependen del grosor de dicha pared en la cual se encuentra el orificio.
* orificios de nivelconstante y de nivel variable: estos según el nivel de la superficie libre del fluido.
* orificios libres y orificios sumergidos: estos orificios se basan en si su salida está libre o esta se encuentra inmersa.

ECUACIÓN DE TORRICELLI
Esta ecuación se deriva de la ecuación de energía la cual se simplifica teniendo en cuenta que se trabaja en un contenedor el cual tanto su apertura como elorificio se encuentran al aire libre, mejor dicho, ambos se encuentran sometidos solamente a la presión atmosférica y también de que las dimensiones del diámetro del orificio y del contenedor son muy diferentes se puede suponer que la velocidad del nivel de fluido en el contenedor es igual a cero ya que en comparación a la velocidad de salida del chorro de fluido en el orificio es muy pequeña. Todoesto nos lleva a la simplificación de dicha expresión matemática la cual se puede describir como: la velocidad del fluido a través del orificio es igual a la raíz del doble producto de la aceleración de la gravedad y de la altura de fluido en el contenedor.

COEFICIENTES DE VELOCIDAD, CONTRACCIÓN Y DESCARGA
Estos coeficientes son la obtención de la relación entre los resultados reales que se tomandel comportamiento de la salida del fluido a través de un orificio y los resultados ideales los cuales se obtienen despreciando cualquier perdida en el proceso. Cada coeficiente será descrito a continuación.
* Coeficiente de velocidad: es un coeficiente el cual sirve como factor de corrección aplicado en la ecuación de Torricelli siendo multiplicado por este, obteniendo así un valor muyaproximado a la velocidad real, y esta dado por la relación entre el valor de la velocidad real medida del flujo del fluido a través del orificio y el valor ideal de la velocidad, despreciando perdidas por rozamiento.
* Coeficiente de contracción: es la relación entre el área de la sección recta de la corriente del chorro y el área de la sección del orificio por el cual transita el fluido.
*Coeficiente de descarga: es un coeficiente el cual nos ayuda como factor de corrección aplicado en la ecuación de tiempo de descarga para que modifique la velocidad de salida la cual es afectada por el tipo de boquilla que tenga la salida y esta dado por la relación entre el caudal real medido del fluido a través del orificio y el caudal ideal. Este coeficiente también puede denotarse en función...