Mecanica de fluidos. Presión hidráulica generada en Bomba

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Facultad de Ingeniería

Ingeniería Industrial

Mecánica de fluidos

Sección: 03

Practica No. 3

Relación fuerza-compresión

Luis Lapola Klein: 1275915

Pablo Roberto Ambrosy Aquino: 1039416

Mauricio Flores: 2004116

Guatemala, 1 de octubre de 2018

Introducción

La práctica titulada “Presión y Fuerza” consistió en 2 experimentos, en los cuales se necesitó la configuración de un circuito especializado para la medición de presión con respecto a una fuerza.

El experimento 1 consistió en medir la fuerza la cual con el flujo de aceite bombeado hacia un embolo el cual generaría una fuerza hacia un resorte a cierta presión calculada por el manómetro, por ello se realizaron cinco mediciones para tener una gráfica lineal con respecto a fuerza vs presión del circuito realizado comenzando por la medida o pico de presión de 600 psi.

El experimento 2 se utilizó el mismo circuito y en este se buscó la relación de fuerza a partir de la presión al ser igual por la sumatoria de fuerzas de ambas, por ello se encontró el peso de la alimentación hidráulica.

Objetivos

Generales:

• Definir presión.
• Definir fuerza en un fluido.
• Comprender el efecto de la presión en un fluido.

Específicos:

• Determinar el peso de la fuente de alimentación.
• Levantar un objeto usando un actuador hidráulico.

Fundamentos Teóricos

Presión

La presión (P) la determinamos como la magnitud de fuerza escalar que mida una fuerza perpendicular por unidad de superficie. Es decir que la Presión es directamente proporcional a una fuerza e inversamente proporcional a el área en la que actúa esta fuerza.

[pic 2]Tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=4Mvf3hYb8w0

En fluidos lo podemos determinar como la fuerza que se ejerce a un fluido el cual este en equilibrio sobre un cuerpo sumergido, tomando en cuenta que la fuerza al igual que en planos este tiene que ser perpendicular a la superficie de este. Las dimensionales de presión en el Sistema Internacional son Pascales (N/m2) y en el sistema ingles en PSI (Lb/plg2).

Dentro de las presiones existen diferentes ramificaciones las cuales son: Presión atmosférica, la cual es un dato teórico calculado por medio de la experiencia de Torricelli; Presión Barométrica, la cual se mide mediante un barómetro, el cual será explicado más adelante; Presión Manométrica, el cual se mide dentro de un tanque o un recipiente con diferentes fluidos; y Presión absoluta y relativa, esta es determinada como encima de la presión atmosférica denominándola presión relativa y la presión absoluta como la presión atmosférica más la presión manométrica.

Presión hidráulica generada en Bomba

Dentro del circuito hidráulico presentado el aceite fluye dentro de este en especie de fluido para poder generar una fuerza la cual presione, esta desde la bomba mecánica el cual genera este flujo o caudal de aceite dentro de el circuito. La presión como su término lo dice lo podemos denotar como la fuerza por un área restringida. La bomba al presionar el aceite en esa área confinada generada por el área de la bomba, estas generan una presión la cual es la que genera la presión o flujo dentro de las maneras esto generando una fuerza perpendicular a donde se genera. La presión dentro de un circuito no es generada por la bomba la cual contiene este si no por la resistencia del flujo de aceite en esta. Esta resistencia proviene de la resistencia al movimiento que genera esta bomba ya que este es un fluido estático. Esta por la resistencia que generan los sellos o las mangueras dependiendo del flujo.  

Cálculos

Cálculo del Área:

A= [pic 3]

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d: diámetro (in)

 π: 3.1416

A: área ()[pic 5]

Fuerza teórica utilizando el cálculo del área:

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F= 600 * [pic 7]

P: presión  [pic 8]

F: fuerza (lbf)

A: área ([pic 9]

Masa de la Bomba:

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W: peso (lbf)

m: masa (slug)

g: gravedad (32.2)[pic 12]

Resultados

Experimento No. 1

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Debido a la naturaleza de la presión ejercida por el sistema mediante el aceite sobre el pistón, las medidas prácticas obtenidas mediante la medición de la fuerza (lbf), presentaron una variación significativa en comparación con las mediadas teóricas reales calculadas en base a la fórmula de presión por el área de interés, las cuales se asume que se encuentran en condiciones ideales, sin fricción y sin contaron con un fluido involucrado.

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