ecuacion de continuidad

Mecánica de Fluidos
Docente: Ing. Alba V. Díaz Corrales

Mecánica de Fluidos
Contenido

Fluidos incompresibles
Ecuación de continuidad
Ecuación de Bernoulli y aplicaciones
Líneas de cargas piezométricas y cargas
totales
Potencia al fluido y potencia al freno

Mecánica de Fluidos
Para fluidos reales, el estudio de la
mecánica de fluidos es mas complejo.

Estudiaremos fluidos“ideales” . Sin
embargo, los resultados son muy útiles en
situaciones reales.

Características de los fluidos ideales en
movimiento
Incompresible – La densidad es constante y
uniforme.
Flujo Constante – La velocidad no cambia con
el tiempo aunque puede ser diferente en
diferentes puntos.
No-viscoso -– Sin fricción. Las fuerzas son
conservativas.
Irrotacional – Las partículas sólotienen
movimiento de traslación.

Mecánica de Fluidos
Los principios físicos más útiles en las
aplicaciones de la mecánica de fluidos son el
balance de materia, o ecuación de continuidad,
las ecuaciones del balance de cantidad de
movimiento y el balance de energía mecánica.

ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
D2, m2

D1, m1

Consideraciones:
• Flujo de 1 a 2 constante
• La cantidad de fluidoque pasa por cualquiera sección
del tubo 1 ó 2 es constante
• Si no se retira o agrega fluido entonces el fluido m1=
m2 en un tiempo determinado

Q1  Q2

Q  AV

1   2  cte

m  AV

1 A1V1   2 A2V2

A1V1  A2V2

GASTO VOLUMÉTRICO
El gasto volumétrico o caudal es el volumen de
agua que pasa a través de una sección de tubería
por unidad de tiempo. Se expresa en m3/s,L/s,
Pie3/s dependiendo del sistema de unidades en
que se trabaje.

Q = V/t = vA

A = D 2Xπ/4
INT

INT

Q: Flujo volumétrico m3/s
V: Velocidad promedia del flujo en la sección transversal de estudio
m/s
A: Superficie de la sección transversal m2

Ecuación de Continuidad
Esta expresión expresa la idea de
que la masa de fluido que entra
por el extremo de un tubo debe
salir por elotro extremo.

A1V1  A2V2

Ecuación de Continuidad
Ley de conservación de la masa en la dinámica de los fluidos:
A1.V1 = A2.V2 = constante

Recordar que P = F/A = F = P.A

ÁREAS DE TUBERÍAS ESTÁNDAR
Área Real:
se da en tablas por los fabricantes y se puede calcular diámetros
reales de la relación. Se hace referencia al diámetro
comercial ¾·”, ½” etc.
Se recomienda utilizar tablasde fabricantes para realizar
cálculos reales.

VELOCIDAD DE FLUJO EN DUCTOS Y TUBERÍAS
Los factores que afectan la elección de la velocidad son:






Tipo de fluido
Longitud del sistema de flujo
El tipo de Ducto y tubería
La caída de presión permisible
Bombas, accesorios, válvulas que puedan conectar para manejar las
velocidades específicas
 La temperatura, la presión y elruido
 Se debe tener en cuenta:
 Ductos y Tuberías de gran diámetro producen baja velocidad y viceversa,
tubos de pequeño diámetro altas velocidades.
Velocidades Recomendadas:
V = 3 m/s, para líquidos como agua y aceite livianos y para la salida de una
bomba
V = 1 m/s, para la entrada a una bomba

método de resolución de
problemas
El Ingeniero eficaz reduce los problemascomplicados a partes sencillas que se puedan
analizar fácilmente y presenta los resultados de
manera clara, lógica y limpia siguiendo los
siguientes pasos:

método de resolución de
problemas
1. Leer el problema atentamente.
2. Identificar el resultado requerido.
3. Identificar los principios necesarios para obtener el resultado.
4. Preparar un croquis a escala y tabular la información que se
5.6.
7.
8.

proporciona.
Dibujar los diagramas de sólido libre adecuados.
Aplicar los principios y ecuaciones que proceda.
Dar la respuesta con el número de cifras significativas
adecuado y las unidades apropiadas.
Estudiar la respuesta y determinar si es razonable.

Ejemplo
A través de un tubo de 2 pulgadas de diámetro
fluye en una centrífuga, con velocidad de 40
cm/seg, leche...