Este documento describe un experimento sobre el impacto de chorros de agua en diferentes superficies. El objetivo es medir las presiones y velocidades a lo largo de la tobera de inyección y analizar cómo afecta la forma de la superficie (plano, oblicuo, semiesférico) a la fuerza generada. Se explican conceptos como toberas, alabes y se incluyen gráficas de los resultados.

1. LABORATORIO I DE
TURBOMAQUINAS
EDISON VARGAS VIVAS
GRUPO: 221

2. INTRODUCCIÓN
Una tobera de rociada o boquilla pulverizadora es un
dispositivo empleado para dividir un liquido en gotitas. Las
aplicaciones de estas toberas son numerosas y variadas, y
en consecuencia, se emplea un gran numero de modelos.
Todas las toberas de rociada pueden clasificarse en alguno
de los tipos siguientes:
•Toberas de presión
•Toberas giratorias o rotativas
•Toberas atomizadoras por gas

3. OBJETIVOS
 Conocer el funcionamiento y
mantenimiento adecuado de Toberas de
Inyección
 Analizar las distribuciones de presión a lo
largo del eje de la tobera
 Medir las presiones en diferentes secciones
a lo largo de la tobera

4. MARCO TEORICO
IMPACTO DE CHORRO
Es la forma definida como la variación en la cantidad
de movimiento que experimenta un objeto en un
sistema cerrado.
En las turbinas son aparatos que producen energía a
partir de un líquido o fluido que pase por ella. Suele
estar constituido por un conjunto de alanes ajustados
al eje de la turbina recibiendo el nombre de rodete o
rotor. Por lo general el flujo suele ser axial, radial o
mixto. Dentro del estudio del flujo de fluidos se
encuentra el impacto de un chorro sobre una
superficie como una base para el desarrollo de la
teoría de la mecánica de fluidos.
Una forma de producir trabajo mecánico a
partir de un fluido bajo presión es usar la
presión para acelerar el fluido a altas
velocidades de un chorro. El chorro es dirigido
a las paletas de una turbina, la cual gira por la
fuerza generada en las aspas debido al cambio
de momento o impulso el cual toma lugar
cuando el chorro pega en las paletas. En este
experimento, la fuerza generada por un
chorro de agua que impacta un plato plano,
una superficie oblicua o una copa semiesférica
puede ser medida y comparada con el
momento del flujo en el chorro.

5. TOBERA
Una tobera convergente es un conducto recto en el cuál la sección va disminuyendo
gradualmente hasta alcanzar un área mínima que se denomina garganta. Si se supone
que las condiciones del flujo en la tobera son las siguientes:
• ƒEl flujo es incompresible, considerándose constante la densidad del fluido. En el
caso de gases esto equivale a suponer que el flujo tiene un bajo número de Mach
(velocidades inferiores a la velocidad del sonido).
• La capa límite no se ha desprendido y por tanto suponemos tienen un espesor
despreciable frente al radio de la sección. Además la tobera no tiene una longitud
suficiente para que la capa límite crezca hasta ocupar todo el conducto. Además los
efectos de la viscosidad encuentran confinados en la capa límite.

6. ALABE
Es una paleta curva de fluido rotodinamica.
Forma parte del rodete y en su caso
también del difusor o del distribuidor. Los
alabes suelen desviar el flujo de corriente
para también la transformación entre
energía cinética y energía de presión por el
principio de Bernoulli, bien para
intercambiar cantidad de movimiento del
fluido con un momento de fuerza en el eje.
En el caso de las máquinas generadoras,
esto es, bombas y compresores, los álabes
del rodete transforman la energía mecánica
del eje en entalpía.

7. MATERIALES

8. MATERIALES

9. PROCEDIMIENTO
 Se procedió a abrir el paso de agua para
que el agua llegara al alabe (circular o
plano). Generando así fuerza y velocidad
sobre el alabe.
 En la parte de arriba se colocó un contra
peso para así ir midiendo el movimiento del
contra peso y así mismo la velocidad y la
fuerza a medida que se iba moviendo el
contra peso.

10. PROCEDIMIENTO
 Después se procedió a ir moviendo el
contrapeso a medida que iba aumentando
la presión de agua.
 A medida que fue pasando el tiempo se fue
tomando el tiempo con ayuda de un
cronometro.

11. FOTOGRAFIAS

12. TOMA DE DATOS

13. ANALISIS DE DATOS
ALABE 1
X (m) T (seg) F(N) V (m/s)
Flujo másico
(kg/s)
0 7,30 0 0 0
0,0050 8,20 0,196 0,000591 0.00000209
0,10 8,45 3,92 0,118343 0,00041893
0,15 8,43 5,88 0,177935 0,00062988
0,20 10,33 7,84 0,193610 0,00068537
0,25 12,74 9,80 0,196232 0,00069466
0,30 11,04 11,76 0,271739 0,00096195
0,35 17,5 13,72 0,02 0,0000708
0,40 18,59 15,68 0,215169 0,000761169

14. ALABE 1
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
F Vs M
F Vs M
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
F Vs V
F Vs V

15. ANALISIS DE DATOS
ALABE 2
X (m) T (seg) F(N) V (m/s)
Flujo másico
(kg/s)
0 3,40 0 0 0
0,10 4,40 3,92 0,0227 42,78
0,20 5,97 7.84 0,0335 63,14
0,30 5,16 11,76 0,0581 109,5161
0,40 6,21 15.68 0,0644 121.3914
0,50 6,76 19.6 0,0739 139,2985
0,60 7,38 23.52 0,0813 153,2472
0,70 7,73 27.44 0,0905 170.5888
0,90 9,95 35,28 0,0904 170.4003
1 10,84 39.2 0,0922 173.7933

16. ALABE 2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
F Vs M
F Vs M
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0.02270.03350.05810.06440.07390.08130.09050.09040.0922
F Vs V
F Vs V