Resumen De Hidraulica

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Tema 3 – Cañería
La sección que normalmente adapta para las condiciones son las circulares, siendo las aplicaciones más comunes para abastecimiento de agua potable.
D = Ø = diámetro interior de la cañería
I = a la perdida de carga unitaria
Vm = velocidad media
Q = caudal
La Vm es el resultado práctico de adoptar la velocidad teórica. Vm = Q/A la carga unitaria i surge como relación de lacarga total H dividido la longitud L.
Considerando a i = H/L como la carga unitaria es la que sirve para contrarrestar la resistencia al frotamiento lo que da lugar al paso del agua.
Ecuaciones de perdida: Las pérdidas son función del caudal, del tamaño de la sección, de la rugosidad, etc.
Definimos el número de Reynol d Re = ƥ . µ .Ø/µ donde: µ = vel. Absolutaƥ = densidad

Flujo laminar: Corresponde a valores bajos de Re y suele darse en pequeñas velocidades en tubos con pequeño Ø y fluidos muy viscosos. En este caso las fuerzas viscosas predominan sobre las de inercia.

Flujo turbulento: si aumenta la velocidad de flujo y porlo tanto Re, será la tendencia al desorden. El movimiento se desarrolla en forma desordenada. Hay un fuerte gradiente de velocidad en proximidades de las paredes de la tubería debido a que las partículas en contacto con
las paredes han de tener velocidad nula.

Flujo crítico: Cuando un flujo critico a régimen laminar, a velocidad bajas y la forzamos a adquirir mayor velocidad, comienzan aaparecer ondulaciones (régimen critico) que de persistir en este aumento, llevan al fluido a alcanzar el régimen turbulento.
La transición entre el paso de régimen laminar y turbulento, se produce para Re comprendidos entre 2000 y 4000.
Cuando el diámetro Ø disminuye, los limites de velocidad para los cuales un flujo es laminar, crecen. Por ejemplo, riego por goteo.

Ecuación fundamental deperdidas: Las perdidas dependen de las características geométricas (longitud y Ø), naturaleza de las paredes (regularidad ), viscosidad del fluido y velocidad de circulación.
Los casos que podemos encontrar son:
* Perdidas de carga (verificación)
* Conocidas las perdidas y el Q, estimar el estado de la cañería.
* Determinar el Q para una perdida y una geometría dada.
* Calcular elØ para trasportar a Q con una i máxima.
Determinar la F, es adimencional y depende de e/Ø que es la relación de rugosidad absoluta y el Ø, y también de la Re entonces :

λ=fKØ , Re = L . Q2 ϕ5 . g . π2 Ecuación fundamental de pérdidas

Teoría simplificada para el flujo turbulento: (Prandtl) El flujo de un fluido que sircula en las proximidades de una paredpuede estudiarse como flujo de un fluido ideal ( sin rozamiento) a partir de una siete distancia de la pared, conocida como espesor de la capa limite, mientras que dentro de las mismas se utiliza la ecuación de Prandtl de la capa limite, para estudiar los esfuerzos que allí se desarrollan.
El estudia de las capas limites llevo a distinguir dos tipos de cañerías:
* Hidrodinámicamente lisas: enestas, el tamaño del espesor es inferior es inferior al espesor de la subcapa laminar. En este caso, las asperezas no infliyen en las fuerzas de rzamiento y se puede decir que λ depende exclusivamente de Re, al igual que ocurre en el régimen laminar.
* Tuberias rugosas: en esta, el tamaño de las asperezas supera a la subcapa laminar.

Diagrama de Mody: En una representación del factor defriccion frente al numero de Re tomando como parámetro de rugosidad relativa. Se distinguen 5 zonas.
1. Corresponde al régimen laminar (Re ≤ 2000)
2. Zona critica e inestable. Se cambia del régimen laminar al turbulento
3. Zona que se identifica con la formula de Blasius, cuya representación es una recta.
4. Comprende régimen turbulento en tubos rugosos.
5. Se comprende con las...
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