1. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
“UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES_HUANCAYO-PERU 2013-I”
FACULTAD DE INGENIERIA CP: INGENIERIA CIVIL
INFORME Nº 009–LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA
Perfil de la línea de corriente
CATEDRATICO: ING.HUATUCO GONZALES, MARIO
PARTICIPANTE:
10 DE JUNIO DE 2013
QUISPE RAMOS, Luz Amanda
GRUPO: B1
MODULO:
FME-09
HORA: 2:30-4:00

2. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
INTRODUCCION
En la actualidad el objetivo de disminuir la resistencia, aumentar la propulsión de un buque, lleva a
los ingenieros al desarrollo de nuevos perfiles de hélices, cascos, bulbos, etc., pero para ello tienen
que realizar un estudio previo, estudio que en una etapa consiste en analizar detalladamente
como es el comportamiento del fluido a través del perfil estudiado.
Esto conlleva, en un primer estudio, analizar las líneas de flujo que rodea el perfil, y es en este
punto el cual nosotros hemos realizado un equipo básico que nos permita visualizar las líneas de
flujo que pasan a través de nuestro perfil.
Por todo ello, al elaborar este pequeño proyecto hemos aprendido como es que se hace un
estudio básico, de las líneas de corriente que pasan alrededor de un perfil, que características,
forma, presenta a diferentes tipos de flujo.
Fundamento teórico:
Una línea de flujo es la trayectoria seguida por una pequeña partícula suspendida en el fluido. Las
líneas de flujo también se llaman apropiadamente líneas de corriente o curvasintegrales. También
se le conoce como el lugar geométrico de los puntos tangentes al vector velocidad de las
partículas de fluido en un instante t determinado, esto es, nos indicanen cierto modo la
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velocidad y direcciónde las partículas del fluido.

3. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
OBJETIVOS
Determinar el comportamiento de las líneas de corriente y visualizar las líneas de flujo en
canales que pasan a través de un determinado perfil con un vertedero sumergido.
MARCO TEORICO
Líneas y tubos de corriente
Se llama línea De corriente a la curva que señala la trayectoria de una partícula en
un fluido Es siempre tangente al vector velocidad instantánea.
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Las líneas de corriente nunca se cortan, pero pueden aproximarse o alejarse entre
si dependiendo de las características del conducto.
Tubos de corriente
Es una zona de fluido que contiene un conjunto de líneas de corriente.
Viene delimitado por lo que se conoce como superficie de control.
La cantidad de fluido contenida en dicho tubo se llama volumen de control.

4. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
Tipos de flujo
Flujo laminar
Se define como flujo laminar aquel en que las líneas de
corriente se mantienen paralelas entre sí a lo largo de toda su
trayectoria.
Flujo de transición
Se define como flujo de transición aquel que corresponde al
periodo transitorio entre el flujo laminar y el turbulento o
viceversa.
Flujo turbulento
Se define como flujo turbulento aquel en que las líneas
decorriente seentrecruzancontinuamente a lolargo de toda
sutrayectoria.
Flujo laminar y turbulento
En el flujo laminar la velocidad se mantiene homogénea, en tanto que en el
turbulento cambia su dirección de forma permanente.
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El paso de laminar a turbulento se realiza en un proceso transitorio.
 La presencia de flujo turbulento en un fluido genera las siguientes
consecuencias:
• Aumenta la transferencia de cantidad de movimiento.
• Incrementa el factor de fricción.
• Eleva la potencia de la bomba que debe impulsar el fluido.

5. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
EQUIPOS Y/O MATERIALES
Banco hidráulico FME 00.
Equipo– FME 09.
Equipo de visualización de flujo en canales – FME 09.
Modelos alargados (perfil de alas y redondas).
Colorante (violeta genciana).
DESCRIPCIÓN DEL FM-09
El módulo consiste en un canal transparente de metacrilato dotado de un rebosadero en
la parte superior y una placa regulable en el extremo de descarga. Dicha placa permite
regular el nivel de flujo.
El agua es suministrada al canal desde la boca de impulsión del Banco Hidráulico (FME00)
o del Grupo de Alimentación Hidráulica Básico (FME00/B),mediante una tubería flexible,
pasando a través de un depósito de amortiguamiento que elimina las turbulencias.
Dispone de un sistema de inyección de colorante, que consta de un depósito, una válvula
de control de flujo y unas agujas que permiten una mejor visualización del flujo alrededor
de los diferentes modelos hidrodinámicos, los cuales se colocan en la parte central del
canal.
Nivelación del módulo mediante patas ajustables.
Se suministran varios modelos hidrodinámicos para el estudio del flujo alrededor de éstos.
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PROCEDIMIENTO
A continuación se detalla el procedimiento del ensayo indicado.
El equipo de visualización de flujo en canales, se instaló en sobre el banco hidráulico.
Se procede a encender el banco hidráulico.
En el equipo de visualización se instala el perfil a ser estudiado.
Luego se mediante las agujas hipodérmicas se inyecta la tinta, regulando la salida del tinte
con la manecilla de la llave de paso del dosificador.
Posteriormente, se determinara el comportamiento de las líneas de corriente al
encontrarse con el perfil en estudio.
Una vez determinada el comportamiento, se procede a cambiar el siguiente perfil a
estudiar hasta hacerlo con los 4 perfiles.

6. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
ANALISIS DE LOS PERIFLES:
Perfil de círculo de diámetro mayor
En este perfil se verá dos situaciones tanto laminar y turbulento, en ambos casos,
se observa que en este perfil con un diámetro de 2.5cm que al expulsar el tinte se
nota que la velocidad en la parte inferior es menor que en la parte superior.
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Perfil de círculo de diámetro menor.
 Aquí se verá que la velocidad es mayor en la parte superior, y que a menor presión mayor
será la velocidad, las líneas de corriente no tocan la sección circular. Aquí se da el flujo
transitorio donde se quieren separar en la misma línea, por lo tanto no es laminar ni
turbulento.

7. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
Perfil de ala.
 La velocidad en la parte de arriba es mayor a la de abajo, y que a mayor velocidad menor
será la presión, a una distancia mayor que recorre el perfil, no impacta en el perfil sino se
desvía. Y a esta separación se llama coeficiente de película.
 En el turbulento se ve que a menor velocidad mayor será la presión, no hay mucha
diferencia con el laminar.
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Perfil de media ala.
 La velocidad en la parte de abajo es mayor a la de la parte de arriba por que la parte de
arriba es de forma recta y la de abajo tiene otra forma.
 En el turbulento se ve que desde que sale se juntan todas las líneas de separación.
 Esto es utilizado mayormente en barco.

8. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
Conclusiones
QUISPE RAMOS, Luz Amanda
1. Se concluye que en el perfil de círculo de diámetro menor el flujo dependerá de la
potencia de la bomba, donde a mayor potencia de línea de corriente será turbulento y
cuando tiene menor potencia será laminar, la velocidad en la parte de arriba es mayor a la
de abajo, a una distancia mayor que recorre el perfil, no impacta en el perfil sino se desvía.
Y a esta separación se llama coeficiente de película.
2. Las líneas de corriente pueden ser convergentes, divergentes o paralelas, pero nunca se
deben cruzar, ya que esto implicaría que en un punto dado existieran dos velocidades en
un mismo instante, lo cual no es Físicamente posible.
3. Se concluye que en los perfiles de ala la velocidad que fluye por la parte superior es
acelerado mientras que el que fluye por la parte inferior es retardado; y esto demuestra
que por más que el flujo pase por una corriente muy larga, la parte superior alcanzara el
borde de salida antes que pase por la parte inferior. Ya que en su mayoría la velocidad del
flujo va ser mayor en la parte superior.
Recomendaciones
QUISPE RAMOS, Luz Amanda
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1. Se recomienda utilizar perfiles circulares de diámetro mayor, ya que nos permitirá conocer
y determinar si la velocidad que pasa por el flujo de corriente, es más rápida en la parte
superior y/o inferior.
2. Se recomienda tener presente el estudio de las líneas de flujo, ya que nos mostrara a
detalle qué tipo de fluido es el que atraviesa nuestro perfil.
3. Abrir lentamente la válvula de regulación hasta que se visualicen las líneas de flujo con el
colorante. Anotar, describir y/o dibujar el comportamiento de las líneas de flujo a través
de las obstrucciones (vertedero o ala).Verificar que el depósito de tinta y las agujas estén
limpias, para así tener un mejor resultado.

9. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
CÀLCULOS
Modulo:
FME – 00 -
FME – 09
OBJETIVO
Medir el caudal en un canal, con un vertedero sumergido.
EQUIPOS Y/O MATERIALES




Banco Hidraulico – FME 00.
Equipo de visualizacion de flujo en canales – FME 09.
Vertederos
Regla.
PROCEDIMIENTO
 El equipo de visualización de flujo en canales,se instaló en sobre el banco hidráulico.
 Se procede a encender el banco hidráulico.
 En el equipo de visualización se instala el vertedero a utilizar, ya sea el vertedero de pared
delgada o de pared gruesa.
 Luego se espera a que el flujo (agua) sea estable.
 Después se realizar la medición de la altura del fluido desde la base del vertedero hasta el
nivel del agua, como se muestra en la imagen.
 Una vez realizado la medición se toma los apuntes.
TABLA DE REGISTROS
En esta tabla se registraron la altura del nivel del agua sobre la base del
vertedero.
P = 0.074 mH = 0.035 mY = 0.101 m
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Base del vertedero:b = 0.015 m
PROCESAMIENTO DE DATOS:
Hallando el (Q).
Método EDIBON:
Primer Paso: convertir la altura de cm a m
10.1cm. = 0.101 m

10. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
Segundo Paso: calcular los valores de la siguiente imagen:
Y = 0.074 m
H= 0.035 m
Base del vertedero:
b = 0.015 m
Tercer Paso: càlculo del caudal o gasto unitario (q)
Cuarto Paso: cálculo de CW
Quinto Paso: entonces el “q” será:
Sexto Paso: cálculo del Caudal o gasto (Q):
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Método Francis:
Primer
Paso:
calculam
os los

11. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
valores de la siguiente imagen:
P = 0.074 m
H = 0.035 m
Y = 0.101 m
Base del vertedero:
b = 0.015 m
Segundo Paso: se verifica la siguiente condicional:
Esto nos indica que Q se calculara por iteraciones.
Tercer Paso: No se considera h (altura cinética)
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Pero:
Cuarto Paso: Se considera “h”, pero el valor del paso anterior

12. PERFIL DE LA LINEA DE CORRIENTE
Comparando:
Conclusiones
Participante: Quispe ramos, Luz Amanda
1. Se concluye que el resultado de los caudales son diferentes puesexiste una diferencia que
puede ser debido a una mala toma de datos del caudal o una mala aplicación de la formula.
2. El caudal se puede determinar de muchas formas, en el caso de esta práctica utilizamos la
formula determinada por Edibo -Francis.
3. Cuanto menos sea la altura del umbral, el caudal tiende a aumentar, también se observa
que se va alejando de la siguiente relación:
0.179
RECOMENDACIONES
Participante: Quispe ramos, Luz Amanda
1. Determinar en el laboratorio como es que el número de contracciones influye en la
ecuación de Francis, con sus diferentes tipos de materiales.
2. Existen varias fórmulas para calcular la descarga a través de vertederos es recomendable
aplicar la que más se acerque a nuestras condiciones geométricas para así tener
resultados confiables.
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3. Utilizar en el ensayo otros líquidos de mayor viscosidad para poder notar las diferencias
que esto podría representar.

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