GUNT-Fluid Line

Fundamentos de la mecánica de fluidos

La serie de equipos HM 250 „GUNT-Fluid Line” ofrece una muestra representativa de ensayos muy versátil con relación a los fundamentos de la mecánica de fluidos. El módulo básico HM 250 proporciona la alimentación básica a través de una tecnología de ahorro de agua y energía para cada uno de los ensayos: un circuito de agua cerrado con dispositivo de calefacción integrado, una superficie de trabajo para los equipos de ensayo individuales y la recogida de agua de goteo. Para la refrigeración del agua, se incluyen conexiones para un suministro de agua por parte del laboratorio. El módulo básico también proporciona toda la tecnología de medición, control y regulación, así como los sistemas de comunicación.

Visualización de flujos en tuberías

En el ensayo de Osborne Reynolds se muestran flujos laminares y turbulentos. La transición de flujo laminar a flujo turbulento puede observarse a partir de una velocidad límite.

En HM 250.01, las líneas de corriente a diferentes flujos se representan en color con la ayuda de medios de contraste.

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Medición del perfil de flujo

El HM 250.02 permite investigar el perfil de flujo en una sección de tubo. Las diferencias en la formación del flujo se pueden medir de esta manera.

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Visualización de líneas de corriente

El flujo laminar bidimensional en el canal de flujo HM 250.03 es una buena aproximación al flujo de fluidos ideales, el así llamado flujo potencial. Las burbujas de gas finas, que debido a su pequeño tamaño son transportadas especialmente bien por el flujo, son ideales para la visualización de las líneas de corriente.

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Ecuación de continuidad

En la ecuación de continuidad se analiza la relación entre el área de la sección transversal de caudal y la velocidad del flujo. Estas leyes son los fundamentos de la mecánica de fluidos.

El HM 250.04 consiste en una sección de tubo transparente con un cambio en el área de la sección transversal. Para medir las velocidades de flujo en las dos áreas de la sección transversal diferentes, la sección de tubo contiene dos ruedas de aletas con la misma inclinación. En el ensayo, las ruedas de aletas son giradas por el agua que fluye. La modificación del área de la sección transversal en la sección de tubo provoca un cambio en la velocidad de flujo.

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Medición de fuerzas ejercidas por un chorro

Al desacelerar, acelerar y desviar un fluido en movimiento, se produce un cambio de velocidad y, por tanto, un cambio de impulso. Un cambio de impulso resulta en una fuerza. En la práctica, este se utiliza, por ejemplo, para accionar una turbina Pelton.

El HM 250.05 contiene dos toberas intercambiables generan un chorro de agua, que choca contra un deflector. Se dispone de cuatro deflectores. Las fuerzas ejercidas por el chorro de agua son determinadas por medio de una viga de flexión. Una protección contra salpicaduras transparente permite la visualización de ensayos.

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Descarga libre

En el caso de la descarga horizontal de un depósito, la forma de la salida y la velocidad de descarga actúan sobre la trayectoria del chorro de agua. Estas relaciones se describen en la hidrodinámica y son importantes, por ejemplo, en la hidrodinámica para el diseño de presas.

El HM 250.06 contiene un depósito transparente con una salida horizontal en la que se pueden instalar varios insertos. La trayectoria resultante del chorro de agua se registra digitalmente en la subsiguiente sección de ensayo transparente. Se utiliza une pie de rey de profundidad para medir la trayectoria del chorro de agua en 8 posiciones predeterminadas.

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Principio de Bernoulli

El accesorio HM 250.07 se utiliza para investigar la relación entre la velocidad de flujo de un fluido y su presión en un tubo Venturi. Si la velocidad de flujo de un fluido aumenta, por ejemplo cuando fluye en un tubo de Venturi, la presión estática caerá. Si la velocidad disminuye, la presión estática aumenta de nuevo. La presión total permanece constante durante el cambio de velocidad.

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Pérdidas en elementos de tuberías

Las pérdidas de carga pueden tener varias causas, tales como aceleración, desaceleración, desviación o fricción. La pérdida de carga a menudo es causada por varios factores. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de diseñar los sistemas de tuberías.

El equipo HM 250.08 se utiliza para el estudio de pérdidas de carga en diferentes secciones de tubo y elementos de tuberías. El equipo de ensayo contiene siete secciones de tubo diferentes que están armonizadas didácticamente entre sí (por ejemplo, tubo recto, tubo con válvula de aguja o tubo con flexión en S). Cada sección de tubo se puede cerrar individualmente con un grifo de bola.

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Fundamentos de la fricción de tubo

En los fluidos que fluyen, las diferencias de velocidad se producen en el flujo debido a la fricción interna. Para superar estas diferencias, se requiere energía en forma de presión. Esto resulta en pérdidas de carga en el flujo en la tubería. La fricción interna es decisiva para que el flujo en la tubería se desarrolle de forma laminar o turbulenta. Para el cálculo de las pérdidas de carga se utiliza el coeficiente de fricción de tubo, un coeficiente sin dimensión. El coeficiente de fricción de tubo se determina con ayuda del número de Reynolds, un número que describe la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas de fricción.

HM 250.09 permite medir la pérdida de carga y el caudal en diferentes secciones de tubo.

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Desarrollo de presión a lo largo de la sección de entrada

En el flujo de las tuberías, las superficies, las geometrías de las secciones transversales y la geometría de la sección de entrada influyen en la fricción interna y, por lo tanto, también en la formación del flujo. En el HM 250.10 se investigan los procesos de flujo en la entrada del tubo y en el flujo formado. Para ello, la unidad experimental contiene tres secciones de tubería para la investigación general del flujo de la tubería y una sección de tubería que sirve como una sección de entrada pura.

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Canal abierto

Con el equipo de ensayo HM 250.11 se puede demostrar el efecto de diferentes obstáculos sobre el nivel de energía en el flujo en canal abierto. Los fundamentos necesarios para el diseño de vías marítimas artificiales o para la regulación de ríos y embalses pueden enseñarse a muy pequeña escala.

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Estantería de laboratorio

La estantería de laboratorio robusto permite almacenar cómodamente equipos de ensayo y transportarlos a otro lugar si es necesario. Los estantes se pueden extraer para ofrecer una buena visión general y un acceso rápido.

La estantería de laboratorio tiene un panel trasero sólido y es muy estable y está hecha de metal pulverizado.

Las funciones de seguridad garantizan un transporte y un estacionamiento seguros de la estantería del laboratorio. Los frenos de las ruedas impiden que se desplace. Debido a la función de bloqueo de los estantes, sólo se puede sacar un estante a la vez, de modo que el estante siempre tiene una posición firme.

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