Ecuaciones básicas del flujo de fluidos
Páginas: 24 (5985 palabras)
Publicado: 13 de mayo de 2014
TEMA 4: ECUACIONES BÁSICAS DEL FLUJO DE FLUIDOS
GRUPO “LOS INGENIÓLOGOS”
TEMA 4 → ECUACIONES BÁSICAS DEL FLUJO DE FLUIDOS.
1. REOLOGÍA DE LOS MATERIALES.......................................................2
1.1.
Ley de Newton de la viscosidad......................................................................2
1.2.
Fluidos newtonianos y nonewtonianos...........................................................4
1.3.
Clasificación de los fluidos no newtonianos....................................................5
2. CLASIFICACIÓN DEL FLUJO DE FLUIDOS........................................7
2.1.
Número de Reynolds.......................................................................................7
2.2.
Régimen laminar y régimenturbulento............................................................9
3. BALANCE DE MATERIA EN FLUJO DE FLUIDOS............................10
3.1.
Ecuación de continuidad...............................................................................10
3.2.
Aplicaciones de la ecuación de continuidad..................................................11
4. BALANCE DE ENERGÍA EN FLUJO DEFLUIDOS............................14
4.1.
Energía intrínseca (potencial, cinética y de presión).....................................14
4.2. Ecuación de Bernoulli. Diferentes formas de
medir la energía en la ecuación de Bernoulli................................................16
4.3.
Pérdidas energéticas en flujo de fluidos........................................................18
a) Cálculo depérdidas energéticas por fricción......................................18
b) Cálculo de pérdidas energéticas por accesorios................................19
4.4.
Aportes energéticos en flujo de fluidos..........................................................23
4.5.
Aplicaciones del balance energético en flujo de fluidos................................24
5.BIBLIOGRAFÍA....................................................................................25
20 Dic. 2013
BASES DE LA INGENIERÍA AMBIENTAL
Pág. 1 de 25
TEMA 4: ECUACIONES BÁSICAS DEL FLUJO DE FLUIDOS
GRUPO “LOS INGENIÓLOGOS”
1. REOLOGÍA DE LOS MATERIALES.
La Reología es una disciplina científica que se dedica al estudio de la deformación
y flujo de la materia o, más precisamente, de los fluidos. Elobjetivo de la reología está
restringido a la observación del comportamiento de materiales sometidos a deformaciones
muy sencillas. Los fluidos que son del interés de la reología presentan una gama de
comportamientos que van desde el viscoso Newtoniano hasta el sólido elástico de Hooke.
Como fluido se entiende toda porción de materia capaz de deformarse
continuamente cuando es sujeta a unafuerza o deformación, a diferencia de los sólidos,
los cuales o no se deforman o sólo se deforman hasta cierto punto. Son fluidos todos los
líquidos, los gases y otros fluidos de composición más compleja tales como las
emulsiones y suspensiones, las pastas y los polímeros fundidos, entre otros.
•
En líquidos: la viscosidad es debida a
las fuerzas de cohesión moleculares.
Fuerte dependenciadirecta con la
temperatura.
•
En gases: la viscosidad es debida al
intercambio
de
momento
lineal
surgidos de los choques moleculares.
Para los gases la viscosidad absoluta
suele ser más pequeña que para los
líquidos.
1.1. Ley de Newton de la viscosidad.
La viscosidad es una magnitud que expresa la deformación que sufre un fluido
cuando se la aplican fuerzas externas,produciendo pérdidas energéticas por fricción o
choques entre las distintas moléculas que forman el seno del mismo.
El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o
resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico,
hecho que está directamente asociado a la tensión cortante. La tensión de corte (�) es
aquella que, fijado un plano,...
GRUPO “LOS INGENIÓLOGOS”
TEMA 4 → ECUACIONES BÁSICAS DEL FLUJO DE FLUIDOS.
1. REOLOGÍA DE LOS MATERIALES.......................................................2
1.1.
Ley de Newton de la viscosidad......................................................................2
1.2.
Fluidos newtonianos y nonewtonianos...........................................................4
1.3.
Clasificación de los fluidos no newtonianos....................................................5
2. CLASIFICACIÓN DEL FLUJO DE FLUIDOS........................................7
2.1.
Número de Reynolds.......................................................................................7
2.2.
Régimen laminar y régimenturbulento............................................................9
3. BALANCE DE MATERIA EN FLUJO DE FLUIDOS............................10
3.1.
Ecuación de continuidad...............................................................................10
3.2.
Aplicaciones de la ecuación de continuidad..................................................11
4. BALANCE DE ENERGÍA EN FLUJO DEFLUIDOS............................14
4.1.
Energía intrínseca (potencial, cinética y de presión).....................................14
4.2. Ecuación de Bernoulli. Diferentes formas de
medir la energía en la ecuación de Bernoulli................................................16
4.3.
Pérdidas energéticas en flujo de fluidos........................................................18
a) Cálculo depérdidas energéticas por fricción......................................18
b) Cálculo de pérdidas energéticas por accesorios................................19
4.4.
Aportes energéticos en flujo de fluidos..........................................................23
4.5.
Aplicaciones del balance energético en flujo de fluidos................................24
5.BIBLIOGRAFÍA....................................................................................25
20 Dic. 2013
BASES DE LA INGENIERÍA AMBIENTAL
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GRUPO “LOS INGENIÓLOGOS”
1. REOLOGÍA DE LOS MATERIALES.
La Reología es una disciplina científica que se dedica al estudio de la deformación
y flujo de la materia o, más precisamente, de los fluidos. Elobjetivo de la reología está
restringido a la observación del comportamiento de materiales sometidos a deformaciones
muy sencillas. Los fluidos que son del interés de la reología presentan una gama de
comportamientos que van desde el viscoso Newtoniano hasta el sólido elástico de Hooke.
Como fluido se entiende toda porción de materia capaz de deformarse
continuamente cuando es sujeta a unafuerza o deformación, a diferencia de los sólidos,
los cuales o no se deforman o sólo se deforman hasta cierto punto. Son fluidos todos los
líquidos, los gases y otros fluidos de composición más compleja tales como las
emulsiones y suspensiones, las pastas y los polímeros fundidos, entre otros.
•
En líquidos: la viscosidad es debida a
las fuerzas de cohesión moleculares.
Fuerte dependenciadirecta con la
temperatura.
•
En gases: la viscosidad es debida al
intercambio
de
momento
lineal
surgidos de los choques moleculares.
Para los gases la viscosidad absoluta
suele ser más pequeña que para los
líquidos.
1.1. Ley de Newton de la viscosidad.
La viscosidad es una magnitud que expresa la deformación que sufre un fluido
cuando se la aplican fuerzas externas,produciendo pérdidas energéticas por fricción o
choques entre las distintas moléculas que forman el seno del mismo.
El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o
resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico,
hecho que está directamente asociado a la tensión cortante. La tensión de corte (�) es
aquella que, fijado un plano,...
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