Anàlisi del Flux Compressible en Toveres Convergent-Divergent

Pràctiques d'Enginyeria de Fluids

Flux Compressible en Toveres

Joan Culleré Sandoval

Alberto Prieto Pozo

Josep López

Índex

1. Introducció
2. Dades Experimentals
   1. Determinació del Caudal Màssic en Toveres
   2. Expansió en una Tovera Convergent-Divergent
3. Justificació de Càlculs
   1. Determinació del Caudal Màssic en Toveres
   2. Determinació dels Càlculs per a l'Expansió d'una Tovera Convergent-Divergent
4. Taules de Resultats
   1. Resultats de la Determinació del Caudal Màssic en Toveres
   2. Resultats de l'Expansió en una Tovera Convergent-Divergent
5. Gràfiques
6. Conclusions

1. Introducció

L'objectiu principal d'aquesta pràctica és estudiar el comportament de les característiques físiques d'un fluid en interactuar amb una tovera convergent-divergent. S'han realitzat dos experiments: la determinació del cabal màssic en toveres i l'expansió en una tovera convergent-divergent.

En el primer experiment, es calculen pressions absolutes, el seu quocient, el cabal màssic corregit i el teòric, i es compara gràficament. En el segon, més ampli, es calcula la diferència de pressions al llarg de la tovera, distingint tres tipus de reaccions que es representen gràficament. S'aprofundeix en el cas de tovera adaptada, amb un estudi teòric i experimental, calculant el quocient de pressions teòric, la velocitat, la temperatura i el nombre de Mach. Aquesta situació és rellevant per la seva aplicació en túnels supersònics i motors de coets.

L'equip experimental inclou un compressor, una vàlvula reguladora de pressió i cabal, la tovera, dos manòmetres, dos termòmetres i una placa orifici per determinar el cabal màssic real.

2. Dades Experimentals

2.1. Determinació del Caudal Màssic en Toveres

[Inserir taules de dades experimentals. Utilitzar format HTML correcte per a taules: <table>, <tr>, <th>, <td>]

2.2. Expansió en una Tovera Convergent-Divergent

[Inserir taules de dades experimentals. Utilitzar format HTML correcte per a taules: <table>, <tr>, <th>, <td>]

3. Justificació de Càlculs

3.1. Determinació del Caudal Màssic en Toveres

[Inserir justificació de càlculs amb fórmules en format matemàtic correcte, per exemple, utilitzant MathJax o similar. Substituir les unitats per abreviatures correctes (e.g., mm.c.Hg per mmHg, KN/m² per kPa). Exemple: P_atm = 762.5 mmHg = 101.658 kPa]

3.2. Determinació dels Càlculs per a l'Expansió d'una Tovera Convergent-Divergent

[Inserir justificació de càlculs amb fórmules en format matemàtic correcte. Substituir les unitats per abreviatures correctes. Detallar el procediment per al cas de tovera adaptada.]

4. Taules de Resultats

4.1 Resultats de la Determinació del Caudal Màssic en Toveres

[Inserir taules de resultats. Utilitzar format HTML correcte per a taules.]

4.2 Resultats de l'Expansió en una Tovera Convergent-Divergent

[Inserir taules de resultats. Utilitzar format HTML correcte per a taules.]

5. Gràfiques

[Inserir gràfiques. Si es pot, incrustar les gràfiques directament en el HTML. Si no, proporcionar una descripció detallada de cada gràfica.]

6. Conclusions

En aquesta pràctica, s'han investigat els efectes de la velocitat, temperatura i pressió d'un fluid en passar per una tovera convergent-divergent. S'han obtingut dades experimentalment i s'han calculat el cabal màssic i l'expansió de la tovera. Les gràfiques mostren la relació entre diferents magnituds, com ara el cabal màssic i la pressió, o la velocitat i la temperatura. Els resultats obtinguts han estat satisfactoris.