Flujo En Tuberias

en tuUn tubo de flujo se define como una región del espacio con forma cilíndrica (o de tubo) que contiene un campo magnético de forma que el campo creado en la superficie del tubo es paralelo a dicha superficie. Tanto la sección transversal del tubo como el campo contenido en él pueden variar a lo largo del tubo, pero el flujo magnético es siempre constante.
Este término es ampliamente utilizadoen el campo de la astrofísica, ya que un tubo de flujo posee generalmente ciertas características como un poderoso campo magnético, entre otras propiedades, que difieren sustancialmente del espacio circundante. Se han encontrado muy frecuentemente alrededor de estrellas, incluyendo el Sol, las cuales pueden poseer muchos de estos tubos de flujo con longitudes de hasta 300 km de diámetro.Las manchas solares también son asociadas con largos tubos de flujo de 2500 km de diámetro. También se han descrito tubos de flujo en algunos planetas. Un ejemplo bien conocido es el tubo de flujo existente entreJúpiter y su luna Ío.
El flujo de agua en un conducto puede ser flujo en canal abierto o flujo en tubería. Estas dos clases de flujo son similares en muchos aspectos pero se diferencian en unaspecto importante. El flujo en canal abierto debe tener una superficie libre, en tanto que el flujo en tubería no la tiene, debido a que en este caso el agua debe llenar completamente el conducto. Una superficie libre está sometida a la presión atmosférica. El flujo en tubería, al estar confinado en un conducto cerrado, no está sometido a la presión atmosférica de manera directa sino sólo a lapresión hidráulica.
El flujo de un fluido en un canal se caracteriza por la exposición de una superficie libre a la presión atmosférica. El agua que fluye en un canal se ve afectada por todas las fuerzas que intervienen en el flujo dentro de un tubo, con la adición de las fuerzas de gravedad y de tensión superficial que son la consecuencia directa de la superficie libre.
Las dos clases de flujo secomparan en la Figura 1.6. A la izquierda de ésta se muestra el flujo en tubería. Dos piezómetros se encuentran instalados en las secciones (1) y (2) de la tubería. Los niveles de agua en estos tubos se mantienen por acción de la presión en la tubería en elevaciones representadas por la línea conocida comolínea de gradiente hidráulico. La presión ejercida por el agua en cada sección del tubo se indicaen el tubo piezométrica correspondiente, mediante la altura d de la columna de agua por encima del eje central de la tubería. La energía total del flujo en la sección con referencia a una línea base es la suma de la elevación Z del eje central de la tubería, la altura piezométrica (d) y la altura de velocidad V²/2g, donde V es la velocidad media del flujo (aquí se supone que la velocidad delcanal está uniformemente distribuida a través de la sección del conducto.
En la figura la energía está representada por la línea conocida como línea de energía. La pérdida de energía que resulta cuando el agua fluye desde la sección (1) hasta la sección (2) está representada por hf. Un diagrama similar para el flujo en canal abierto se muestra en la parte derecha de la Figura 2-1. Se supone que elflujo es paralelo y que tiene una distribución de velocidades uniforme y que la pendiente del canal es pequeña. En este caso, la superficie de agua es la línea de gradiente hidráulico, y la profundidad del agua corresponde a la altura piezométrica.


En general la geometría del conducto es conocida, por lo que el problema se reduce a estimar la velocidad media del fluido en una sección dada.
Engeneral la geometría del conducto es conocida, por lo que el problema se reduce a estimar la velocidad media del fluido en una sección dada.
La conservación de la masa de fluido a través de dos secciones de un conducto o corriente establece que: la masa que entra es igual a la masa que sale.
La conservación de la masa de fluido a través de dos secciones de un conducto o corriente establece...