Tanques de visualización de flujo y lecho móvil S2 Equipos didácticos Equipos de formación profesional Hidráulica aplicada e hidrología
DESCRIPCIÓN
La demostración práctica y la visualización son elementos esenciales del estudio del flujo de fluidos.
Los tanques de visualización de flujo y lecho móvil S2 se utilizan en dos campos de estudio principales. El primero implica la investigación detallada de situaciones de lecho móvil. Estas pueden estar relacionadas con cursos de agua o estructuras de ingeniería civil.
El segundo campo implica la visualización de flujo bidimensional. Esto se puede realizar utilizando la técnica del indicador de polvo Ahlborn (c.1902) o cualquier otro método adecuado de visualización de flujo.
El tanque está moldeado a partir de plástico reforzado con fibra de vidrio Oxford Blue (BS0105) de color uniforme con refuerzos de acero para proporcionar rigidez. Se fabrica en tres secciones: el tanque de entrada, la sección de trabajo y el tanque de depósito de descarga. Las secciones están unidas por conexiones con bridas y se envían desde la fábrica como un conjunto completo. Un vertedero de sobrepresión ajustable hermético con trampa de arena aguas arriba se aloja dentro del tanque de descarga. El tanque de entrada cuenta con una placa deflectora perforada que distribuye el flujo uniformemente a lo largo del ancho de la mesa.
Se proporciona una lámina de vidrio extraíble de color azul en un lado y blanco en el otro para cubrir el lecho de arena cuando se realizan experimentos de visualización del flujo. Un par de rieles de instrumentos de aluminio ajustables están instalados en la parte superior del tanque. Estos se extienden por toda la longitud de la sección de trabajo y uno de los rieles lleva una escala de posicionamiento.
El medidor de profundidad suministrado se utiliza para medir el nivel del agua y para mapear los contornos del lecho de arena producido durante los ejercicios.
Está provisto de un gancho y una punta de acero inoxidable e incorpora una escala Vernier que permite determinar los niveles con precisión.
El medidor está diseñado para montarse en el conjunto del portador de instrumentos que se puede colocar sobre cualquier punto del área de trabajo. El portador principal (travesaño longitudinal) está provisto de un dispositivo de bloqueo y un cursor para operar junto con la escala del riel del instrumento.
El subcarro (travesaño transversal) funciona sobre rieles provistos por el carro principal. También hay una escala transversal y un dispositivo de bloqueo. El uso correcto del aparato se describe en un manual completo que se suministra con el tanque.
El flujo de agua lo proporciona una bomba centrífuga fabricada con materiales seleccionados por su resistencia a la corrosión, al igual que las tuberías, que incluyen una válvula reguladora de flujo operada eléctricamente.
Una moldura de GRP sostiene la bomba, la válvula de control, las tuberías rígidas y el medidor de flujo "en línea".
El conjunto está conectado al tanque mediante mangueras flexibles. El arrancador del motor y la lectura del medidor digital están montados en un gabinete de sobremesa que se suministra completo con los cables flexibles necesarios.
El tanque está disponible con longitudes de trabajo opcionales:
Modelo S2-2M: longitud de trabajo 2 m
Modelo S2-4M: longitud de trabajo 4 m
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Área de trabajo: 2 m x 610 mm o 4 m x 610 mm
Profundidad máxima del agua: 120 mm
Espesor del lecho de arena: 60 mm
Rango de caudal: 0-3,6 litros/seg
Capacidad del sumidero: 300 litros
Precisión de la medición del caudal: ±1,5 % de la desviación de escala completa
CONTENIDO EXPERIMENTAL
Experimentos en lecho móvil
Patrones de flujo bidimensionales mediante la técnica de Ahlborn
– Flujo convergente en una entrada curva
– Flujo divergente desde una boquilla
– Flujo alrededor de cuerpos aislados
Cilindro circular
Bloque rectangular
Formas en T
Perfil aerodinámico simétrico paralelo al flujo
Perfil aerodinámico simétrico en incidencia
Forma de diamante con y sin succión
– Matrices de cilindros
– Chorros libres
– Un chorro turbulento
– Un chorro laminar
– Zonas confinadas de flujo separado
– Flujo más allá de una ranura de compuerta
– Te alargada y escalón
– Simulación de un salto hidráulico
– Protección para el pie de un aliviadero
Distribución de velocidad en el flujo de un conducto
– Flujo en una tubería de pared lisa
– Flujo más allá de un límite rugoso
Analogía hidráulica con el flujo compresible
Patrones de flujo tridimensionales mediante la técnica de Ahlborn
– Influencia de las fuerzas normales en los flujos de la capa límite
Flujo desacelerante cerca de una esquina
Flujo de la capa límite en una trayectoria curva
– Simulaciones de patrones de flujo tridimensionales prácticos
Pilones y pilas de puentes
Espolones (o espigones) y discontinuidades de muros
Uniones en T en sistemas de riego
Ríos serpenteantes
Características de los cursos de agua serpenteantes
Investigación experimental de la erosión y la deposición
Demostración de la succión de la capa límite
Flujos de la capa límite
Experimentos con límites sueltos
– Movimiento del lecho cerca de un cilindro circular
– Alivio de la erosión alrededor de un cilindro
– Movimiento del lecho cerca de pilares de puentes no circulares
– Movimiento del lecho cerca de espigones y proyecciones
– Formación de ondulaciones en arena fina
Estudios de modelos hidráulicos en un tanque de Ahlborn
– Funcionamiento de un vertedero con compuertas
– Causa de daño a una estructura de caída de riego
– Flujo curvo en un canal con una curva
– Fuerzas en barcos amarrados
– Circulación en una esclusa
Patrones de flujo inestable
– Crecimiento inestable de la capa límite de un cilindro
– Generación de remolinos de un punto de separación oscilante
Patrones de flujo cerca de un punto de separación
– Flujos inestables cerca de límites estacionarios
Desprendimiento de remolinos de un cilindro
Excitación de ondas estacionarias laterales en un canal de flujo
– Vibración de límites inducida por flujo
Vibración de cilindros
Vibración lateral de una caja
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