ing de gas
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Publicado: 2 de julio de 2013
El número de Froude (Fr) es un número adimensional que relaciona el efecto de las fuerzas de inercia y la fuerzas de gravedad que actúan sobre un fluido. Debe su nombre al ingeniero hidrodinámico y arquitecto naval inglés William Froude (1810 - 1879). De esta forma el número de Froude se puede escribir como:
Fr^2=\frac{\mbox{Fuerzas de Inercia}}{\mbox{Fuerzas de Gravedad}}
DescripciónLas fuerzas de inercia (F), en base al segundo principio de la dinámica, se define como el producto entre la masa (m) y la aceleración (a), pero como nos referimos a un fluido escribiremos la masa como densidad por volumen. En forma dimensional se escribe:
\left[F_{\mbox{Inercia}}\right]=\left[m a \right]= \left[\rho V a\right]=\left[ \frac{M L^4}{L^3T^2}\right] = \left[ \frac{ML}{T^2}\right]
Para simplificar la definición de fuerzas de inercia en nuestro sistema escribiremos
F = {ma} = \frac {\rho l^4} {t^2}
Donde l y t serán, respectivamente, una distancia y un tiempo característicos de nuestro sistema.
El peso (P) resulta ser el producto entre la masa y la aceleración de la gravedad.
\left[P\right]=\left[\rho V g\right]=\left[ \frac{M L}{T^2}\right]Que igualmente, para simplificar reescribiremos así:
P=\rho g l^3
Entonces la relación entre las fuerzas de inercia y de gravedad se puede escribir así:
Fr^2=\frac{\mbox{Fuerzas de Inercia}}{\mbox{Fuerzas de Gravedad}}=\frac{\rho l^4 /{t^2}}{\rho g l^3}=\frac {F} {P} = \frac {l} {g t^2}
Entonces se define el número de Froude: \mathit{Fr^2} = \frac {v^2} {g l}
{\rho} - masavolumétrica o densidad [kg/m³]
l - parámetro de longitud [m]
t - parámetro temporal [s]
v - parámetro de velocidad [m/s]
g - aceleración de la gravedad [m/s²]
Número de Froude en canales abiertos
En la zona más alta del aliviadero, justo antes de caer el agua, se cumple que {Fr} = 1 por lo que el régimen es crítico.
El número de Froude en canales abiertos nos informa delestado del flujo hidráulico.1 El número de Froude en un canal se define como:2
F_{R} = \frac {v} {\sqrt{g D_{H}}}
Siendo:3
v - velocidad media de la sección del canal [m/s]
D_{H} - Profundidad hidráulica ( A/T ) [m]. Siendo A el área de la sección transversal del flujo y T el ancho de la lámina libre.
g - aceleración de la gravedad [m/s²]
En el caso de que:
Sea{F_{R}} > 1 el régimen del flujo será supercrítico
Sea {F_{R}} = 1 el régimen del flujo será crítico
Sea {F_{R}} < 1 el régimen del flujo será subcrítico
Descripción
Las fuerzas de inercia (F), en base al segundo principio de la dinámica, se define como el producto entre la masa (m) y la aceleración (a), pero como nos referimos a un fluido escribiremos la masa como densidad porvolumen. En forma dimensional se escribe:
\left[F_{\mbox{Inercia}}\right]=\left[m a \right]= \left[\rho V a\right]=\left[ \frac{M L^4}{L^3T^2}\right] = \left[ \frac{M L}{T^2}\right]
Para simplificar la definición de fuerzas de inercia en nuestro sistema escribiremos
F = {ma} = \frac {\rho l^4} {t^2}
Donde l y t serán, respectivamente, una distancia y un tiempo característicos de nuestrosistema.
El peso (P) resulta ser el producto entre la masa y la aceleración de la gravedad.
\left[P\right]=\left[\rho V g\right]=\left[ \frac{M L}{T^2}\right]
Que igualmente, para simplificar reescribiremos así:
P=\rho g l^3
Entonces la relación entre las fuerzas de inercia y de gravedad se puede escribir así:
Fr^2=\frac{\mbox{Fuerzas de Inercia}}{\mbox{Fuerzas deGravedad}}=\frac{\rho l^4 /{t^2}}{\rho g l^3}=\frac {F} {P} = \frac {l} {g t^2}
Entonces se define el número de Froude: \mathit{Fr^2} = \frac {v^2} {g l}
{\rho} - masa volumétrica o densidad [kg/m³]
l - parámetro de longitud [m]
t - parámetro temporal [s]
v - parámetro de velocidad [m/s]
g - aceleración de la gravedad [m/s²]
Número de Froude en canales abiertos
En...
Fr^2=\frac{\mbox{Fuerzas de Inercia}}{\mbox{Fuerzas de Gravedad}}
DescripciónLas fuerzas de inercia (F), en base al segundo principio de la dinámica, se define como el producto entre la masa (m) y la aceleración (a), pero como nos referimos a un fluido escribiremos la masa como densidad por volumen. En forma dimensional se escribe:
\left[F_{\mbox{Inercia}}\right]=\left[m a \right]= \left[\rho V a\right]=\left[ \frac{M L^4}{L^3T^2}\right] = \left[ \frac{ML}{T^2}\right]
Para simplificar la definición de fuerzas de inercia en nuestro sistema escribiremos
F = {ma} = \frac {\rho l^4} {t^2}
Donde l y t serán, respectivamente, una distancia y un tiempo característicos de nuestro sistema.
El peso (P) resulta ser el producto entre la masa y la aceleración de la gravedad.
\left[P\right]=\left[\rho V g\right]=\left[ \frac{M L}{T^2}\right]Que igualmente, para simplificar reescribiremos así:
P=\rho g l^3
Entonces la relación entre las fuerzas de inercia y de gravedad se puede escribir así:
Fr^2=\frac{\mbox{Fuerzas de Inercia}}{\mbox{Fuerzas de Gravedad}}=\frac{\rho l^4 /{t^2}}{\rho g l^3}=\frac {F} {P} = \frac {l} {g t^2}
Entonces se define el número de Froude: \mathit{Fr^2} = \frac {v^2} {g l}
{\rho} - masavolumétrica o densidad [kg/m³]
l - parámetro de longitud [m]
t - parámetro temporal [s]
v - parámetro de velocidad [m/s]
g - aceleración de la gravedad [m/s²]
Número de Froude en canales abiertos
En la zona más alta del aliviadero, justo antes de caer el agua, se cumple que {Fr} = 1 por lo que el régimen es crítico.
El número de Froude en canales abiertos nos informa delestado del flujo hidráulico.1 El número de Froude en un canal se define como:2
F_{R} = \frac {v} {\sqrt{g D_{H}}}
Siendo:3
v - velocidad media de la sección del canal [m/s]
D_{H} - Profundidad hidráulica ( A/T ) [m]. Siendo A el área de la sección transversal del flujo y T el ancho de la lámina libre.
g - aceleración de la gravedad [m/s²]
En el caso de que:
Sea{F_{R}} > 1 el régimen del flujo será supercrítico
Sea {F_{R}} = 1 el régimen del flujo será crítico
Sea {F_{R}} < 1 el régimen del flujo será subcrítico
Descripción
Las fuerzas de inercia (F), en base al segundo principio de la dinámica, se define como el producto entre la masa (m) y la aceleración (a), pero como nos referimos a un fluido escribiremos la masa como densidad porvolumen. En forma dimensional se escribe:
\left[F_{\mbox{Inercia}}\right]=\left[m a \right]= \left[\rho V a\right]=\left[ \frac{M L^4}{L^3T^2}\right] = \left[ \frac{M L}{T^2}\right]
Para simplificar la definición de fuerzas de inercia en nuestro sistema escribiremos
F = {ma} = \frac {\rho l^4} {t^2}
Donde l y t serán, respectivamente, una distancia y un tiempo característicos de nuestrosistema.
El peso (P) resulta ser el producto entre la masa y la aceleración de la gravedad.
\left[P\right]=\left[\rho V g\right]=\left[ \frac{M L}{T^2}\right]
Que igualmente, para simplificar reescribiremos así:
P=\rho g l^3
Entonces la relación entre las fuerzas de inercia y de gravedad se puede escribir así:
Fr^2=\frac{\mbox{Fuerzas de Inercia}}{\mbox{Fuerzas deGravedad}}=\frac{\rho l^4 /{t^2}}{\rho g l^3}=\frac {F} {P} = \frac {l} {g t^2}
Entonces se define el número de Froude: \mathit{Fr^2} = \frac {v^2} {g l}
{\rho} - masa volumétrica o densidad [kg/m³]
l - parámetro de longitud [m]
t - parámetro temporal [s]
v - parámetro de velocidad [m/s]
g - aceleración de la gravedad [m/s²]
Número de Froude en canales abiertos
En...
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