Hodrodinamica

Unidad Educativa Sagrados Corazones de Rumipamba

Curso: 6to Físico Matemático
Asignatura: Física
Unidad: Hidrodinámica

1.- Definición y Conceptos
La Hidrodinámica es la parte de la Hidráulica que estudia el movimiento de los fluidos. Por ser el estudio de la dinámica de fluidos realmente complejo se recurre muchas veces a maquetas y simulaciones, de lo que escapa del alcance de una obra.Conceptos:
Líneas de corriente: Línea imaginaria continua, curva, cuya tangente en cualquier punto coincide con la dirección de la velocidad del fluido en ese punto.
Tubo de corriente o superficie de corriente: Tubo real o imaginario cuyas paredes son líneas de corriente.
Vena líquida: Volumen de líquido delimitado por el tubo de corriente.
Filete de corriente:Tubo de corriente en el que la velocidad es constante.
Trayectoria: Lugar geométrico de las posiciones en el transcurso del tiempo.
Línea de traza o emisión: Lugar geométrico instantáneo de todas las partículas que han pasado por un punto determinado.

2.-Caudal ( Q )
Para la física la caudal ( Q ) significa la cantidad de líquido que pasa en un cierto tiempo.



Unidades:
Es unamagnitud escalar. Generalmente se usan las unidades de volumen y tiempo m3/seg o litro/seg. También se utiliza cm3/seg, dm3/seg o en litros/hora.



Otra forma de calcular el caudal es:








3.- Ecuación de la continuidad
Es la ecuación de conservación de la masa. Consideramos dos secciones s1 y s2 en una tubería por la que circula un líquido a velocidades v1 y v2, respectivamente.Si en el tramo de conducción comprendido entre ambas secciones no existen aportes ni consumos, la cantidad de líquido que atraviesa la sección s1 en la unidad de tiempo (caudal másico) debe ser igual a la que atraviesa s2:







En esta fórmula Ve es la velocidad del líquido a la entrada y Se es la sección o Área A.

4.- Ecuación de Bernouilli
O de conservación de la energía, indicaque en un fluido en movimiento sometido a la acción de la gravedad, la suma de las alturas geométrica, manométrica y cinética es constante para los diversos puntos de una línea de corriente.


Donde:
Pent = Presión en la entrada. Va en Pascales = Newton /m2
Psal = Presión en la salida. Va en Pascales = Newton /m2
Delta: ( d ) Es la densidad del líquido. Va en Kg/m3
Vent = Velocidad dellíquido en la entrada. Va en m/s
Vsal = Velocidad del líquido en la salida. Va en m/s
g : Aceleración de la gravedad ( 9,8 m/s2 )
hent = Altura del líquido en la entrada. Va en m.
hsal = Altura del líquido en la salida. Va en m.

Nota; Bernoulli no se puede plantear si el líquido tiene viscosidad.
La Ecuación de Bernouilli permite que a lo largo de un flujo los tres términos experimentenmodificaciones por intercambio de unos valores con otros, pero siempre debe mantenerse la suma total.


4.1 -Ecuacion De Bernoulli Para Tubos Horizontales
Concretamente, los términos de la ecuación que tenían h se simplifican. Esto pasa porque al ser el tubo horizontal, la altura en la entrada es igual a la altura en la salida.


5.- Conceptos que se deducen de las Ecuaciones de Bernoulli y deContinuidad
• A mayor sección, menor velocidad de la ecuación de continuidad: donde el tubo sea más angosto la velocidad será mayor.
• A mayor velocidad, menor presión de la ecuación de Bernoulli : en el lugar donde la velocidad del líquido que circula sea mayor, la presión será menor.
• Uniendo estas 2 ideas en una sola, puedo decir que a menor sección, menor presión. O lo que es lo mismo, amayor sección, mayor presión.


6.- Aplicación Del Teorema De Bernoulli
TEOREMA DE TORRICCELLI
Imagínate un tanque con agua. Al hacer un agujero a una profundidad h por debajo de la superficie. El agua va a empezar a salir con cierta velocidad.
El teorema de Torriccelli te da la manera de calcular la velocidad con la que sale el agua por el agujero. La fórmula es:








SIFON...