Hidrodinamica

MAQUINAS HIDRÁULICAS


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HIDRODINÁMICA. El movimiento de un fluido en el interior de un contorno, tales como: proyectos de oleoductos, redes de distribución de agua, canalizaciones de aire acondicionado, conductos de los sistemas de refrigeración y engrase de las máquinas, flujo de agua y vapor en una central térmica, etc., es el problema central de la Mecánica de Fluidos.El movimiento de cada partícula de fluido obedece a la ley fundamental de la dinámica: Fuerza = masa * aceleración.

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TIPOS DE RÉGIMEN DE FLUJOS RÉGIMEN PERMANENTE Se dice que un flujo está en régimen permanente, cuando las condiciones del fluido, como la temperatura, peso específico, la velocidad, la presión, etc. NO varían respecto al tiempo. RÉGIMEN LAMINAR

Es aquelen que las líneas de corriente son paralelas entre sí y las velocidades en cada punto son constante en módulo y en dirección.

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TIPOS DE RÉGIMEN DE FLUJOS RÉGIMEN TURBULENTO

Es aquel en el que las partículas presentan una variación de movimiento, con diferentes velocidades, en módulo y dirección, entre un punto y otro, así como para este mismo punto de un momento a otro.Maquinas Hidráulicas
EXPERIMENTO DE REYNOLDS Osborne Reynolds, en 1833, realizó una serie de experimentos con el fin de poder observar los tipos de flujos. Dejando escurrir agua con colorante por un tubo transparente, pudo observar las líneas de corriente de ese liquido. El movimiento del agua representaba un régimen laminar. Luego aumentó el flujo de agua, abriendo la válvula de paso,notando que las líneas de corriente se comenzaban a alterar pudiendo llegar a difundirse en la masa de líquido, en ese caso el flujo estaba en régimen turbulento.

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EXPERIMENTO DE REYNOLDS

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EXPERIMENTO DE REYNOLDS Estos regímenes fueron identificados mediante un número adimensional. ������������ =
������∙������ ������

=

������������������ (Ec.1)������

Donde: Re= Número de Reynolds v = Velocidad del flujo del líquido D= Diámetro interno de la tubería ������ = viscosidad cinemática del fluido

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EXPERIMENTO DE REYNOLDS
Re≤ 2000
2000 < Re < 4000 Re > 4000

Flujo laminar
Flujo transitorio Flujo turbulento

El número de Reynolds es un número adimensional, independientemente del sistema de unidades adoptado. Notarque las unidades utilizadas deben ser coherentes entre sí. En general y en forma práctica, el flujo se presenta en régimen turbulento, con excepción a los flujos con velocidades muy bajas o fluidos de viscosidad alta.

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CAUDAL Y VELOCIDAD El caudal volumétrico está definido como el volumen de fluido que pasa por una determinada sección por unidad de tiempo.

������ =Donde: Q = Caudal volumétrico V = Volumen t = tiempo

������ (Ec. 2) ������

Se le suele llamar solamente caudal

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CAUDAL Y VELOCIDAD

Unidades:
Litros/segundo Litros/minuto Litros/hora Galones/segundo Galones/minuto Galones/hora m3 / segundo m3 / minuto pie3 / segundo Lps Lpm Lph Gps Gpm Gph m3 /s m3 /min ft3 /s →cfs

pie3 / minuto pie3 / hora

ft3 /m →cfm ft3 /h→cfh

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CAUDAL MÁSICO
El caudal másico es la masa de fluido que pasa por una determinada sección, por unidad de tiempo.

������������ = ������ =
Donde Qm= Caudal másico m = masa t = tiempo

������ (Ec. 3) ������

Las unidades más utilizadas son: kg/h, kg/s, t/h, lb/h

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CAUDAL EN PESO El caudal en peso es el peso de un fluido que pasa por unadeterminada sección, por unidad de tiempo.

������������ =

������ (Ec. 4) ������

Donde: Qp= Caudal en peso ������ = Peso específico t = tiempo Las unidades más utilizadas son: kgf/h, kgf/s, tf/h, lbf/h

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RELACIÓN ENTRE CAUDALES Como existe una relación entre volumen, masa y peso, se puede decir:

������ =

������������ ������

=

������������ (Ec. 5)...