Dinamica De Fluidos

DINÁMICA DE FLUIDOS

Karol Narváez Alomia* (215071269); Marcela Ortiz López (2111401180)

Universidad de Nariño, facultad de ciencias pecuarias, departamento de física.

karol.alomia12naez@gmailcom


En la práctica se llevaron a cabo tres montajes: el primero fue el tubo de Venturi en el cual se pudo observar los cambios de presión en manómetros ubicados en diferentes áreas por donde el fluido(aire) pasaba a velocidades diferentes dependiendo de las áreas, también se realizo el montaje para demostrar el teorema de Torricelli, y por último se observo en una cubeta de fluidos el comportamiento de un fluido por medio del uso de perfiles en diferentes posiciones.

Palabras clave: fluido, tubo de Venturi, teorema de Torricelli.

INTRODUCCION:

El flujo de fluidos suele ser extremadamentecomplejo, como se aprecia en las corrientes de los rápidos de los ríos o en las flamas de una fogata, pero en algunas situaciones se puedes representar con modelos idealizados relativamente simples. Un fluido ideal es incompresible (su densidad no cambia) y no tiene fricción interna (llamada viscosidad). Los líquidos son aproximadamente incompresibles en casi todas las situaciones, y tambiénpodemos tratar a un gas como incompresible, si las diferencias de presión de una región a otra no son muy grandes. La fricción interna de un fluido causa esfuerzos de corte cuando dos pacas de fluido adyacentes tienen un movimiento relativo, como cuando un fluido fluye dentro de un tubo o alrededor de un obstáculo. En algunos casos, podemos despreciar estas fuerzas de corte en la comparación con lasfuerzas debidas a la gravedad y a diferencias de presión
El camino de una partícula individual en un fluido en movimiento se llama línea de flujo. Si el patrón global de flujo no cambia con el tiempo, entonces tenemos un flujo estable. En un flujo estable, cada elemento que pasa por un punto dado sigue la misma línea de flujo. En este caso, el “mapa” de las velocidades del fluido en distintos puntosdel espacio permanece constante, aunque la velocidad de una partícula especifica pueda cambiar tanto en magnitud como en dirección durante su movimiento 1




Ecuación de continuidad.
La masa de un fluido no cambia al fluir. Esto da pie a una relación cuantitativa importante llamada ecuación de la continuidad:
Ec. 1

Ecuación de Bernoulli.
Según la ecuación de continuidad, la rapidez de flujo deun fluido parece variar a lo largo de las trayectorias del fluido. La presión también puede variar; depende de la altura igual que en la situación estática y también de la rapidez del flujo. Podemos deducir una relación importante, llamada “ecuación de Bernoulli”, que relaciona la presión, la rapidez de flujo y la altura para el flujo de un fluido ideal. La ecuación de Bernoulli es unaherramienta indispensable para analizar los sistemas de plomería, las estaciones generadoras hidroeléctricas y el vuelo de los aviones [1]. La ecuación se muestra a continuación:
Ec. 2
Tubo de venturi


Ilustración 1 tubo de venturí.
Con ayuda del tubo de venturí representada en la ilustración 1 puede utilizarse para medir la velocidad del flujo en un fluido incompresible de densidad ρ.

a) Donde es mayorla presión? Del análisis de la ecuación de continuidad (Ec. 1), se entiende que la velocidad aumenta en la parte más estrecha del tubo, por tanto, por otro lado como de la Ec. 2 aplicada a los puntos 1 y 2 se obtiene:
Ec.3

De aquí obtenemos que la presión es menor en la sección más estrecha de la tubería:



b) Velocidad en el punto 2. Si se conoce la diferencia de presión y el valor dela sección transversal en cada punto. De la Ec.2 se determina que:
Ec.4

Sustituyendo Ec.4 en Ec.3 se obtiene que:

Ec.5

c) Presión manométrica: con ayuda de un manómetro en U y con una de sus ramas conectadas al tubo de venturí y la otra abierta al atmosfera. La presión se la obtiene con ayuda de:
Ec.6

Teorema de torricelli.

El principio de Torricelli es una aplicación del...