fluidos

III.- PÉRDIDAS DE PRESIÓN
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En los procesos de producción y utilización del vapor interviene la Dinámica de Fluidos, que:
- Gobierna los flujos de vapor y de agua en tuberías, accesorios, haces tubulares, toberas, orificios, bombas, turbinas y
en sistemas completos de circulación
- Estudia los flujos de aire y gases en conductos, bancos tubulares, ventiladores,compresores y turbinas, y el flujo convectivo de gases debido al efecto chimenea

El fluido puede ser líquido o gaseoso, siendo su propiedad fundamental el que se deforma con el más
ligero esfuerzo cortante; en los líquidos, gases y vapores newtonianos, cualquier esfuerzo cortante es
proporcional al gradiente de velocidad, que es perpendicular a la fuerza de cortadura.
Un fluido en estadolíquido es relativamente incompresible y, por tanto, tiene un volumen definido,
siendo capaz de formar una superficie libre entre él y su vapor, o con cualquier otro fluido inmiscible.
Un fluido gaseoso es altamente compresible, se expande indefinidamente, y sólo está sujeto a las limitaciones de las fuerzas gravitatorias o del recipiente que le contiene.
El concepto de vapor es impreciso; se refieregeneralmente a un gas próximo a las condiciones de
saturación, en las que coexisten las fases líquida y gaseosa, a la misma presión y temperatura.
El concepto de gas se puede aplicar a un vapor altamente sobrecalentado, con temperatura muy
alta con respecto a la de saturación
III.1.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES
Todos los sistemas de flujos de fluidos están regidos por tres principiosfundamentales:
- Conservación de la masa
- Conservación de la cantidad de movimiento
- Conservación de la energía

Con la excepción de las reacciones nucleares, en las que pequeñas cantidades de masa se convierten en energía, estos principios se cumplen en todos los sistemas de flujo.
Las relaciones matemáticas que rigen estos Principios de Conservación constituyen la base de los
modelos para elcálculo numérico con ordenador; como las soluciones analíticas son, frecuentemente, demasiado complejas para que se puedan utilizar normalmente en Ingeniería, es más práctico utilizar formulación simplificada basada en hipótesis que se asume sin dificultad y relaciones empíricas, con el fin
de llegar a soluciones prácticas.
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Principio de Conservación de la Masa.- Establece que la variaciónde la masa almacenada en
un sistema tiene que ser igual a la diferencia entre la que entra y la que sale del mismo. En coordenadas
cartesianas, la conservación de la masa para un volumen de control infinitesimal fijo, se puede expresar
por la ecuación de la continuidad:
∂ ( ρ u ) + ∂ ( ρ v) + ∂ ( ρ z ) = - ∂ρ
∂x
∂y
∂z
∂t
 u , v , w , son las componentes de la velocidad del fluido seg únlos ejes x , y , z


en la que:  t es el tiempo

 r es la densidad del fluido


€

En condiciones estacionarias, la ecuación anterior se reduce a: ∂u + ∂v + ∂w = 0
∂x ∂y
∂z
Otra relación, especialmente útil en condiciones estacionarias para los sistemas de flujo en grandes
tuberías, se refiere a la integración de la ecuación a lo largo de las líneas de flujo, (ecuación decontinui€
dad); en el supuesto de que exista una sola entrada (1) y una sola salida (2), se tiene:
G = ρ 1 A 1 V1 = ρ 2 A 2 V2
siendo: V la velocidad media, A el área de la sección recta transversal y G el flujo másico.

€

Principio de Conservación de la Cantidad de Movimiento.- La segunda ley de Newton relativa al movimiento dice que, la masa de una partícula multiplicada por su aceleración esigual a la suma
de todas las fuerzas que actúan sobre dicha partícula.
En un sistema de flujo con un volumen de control dado, la relación equivalente se puede expresar en
la forma: la variación de la cantidad de movimiento, entre la entrada y la salida del volumen de control, es igual a la suma
de las fuerzas que actúan sobre dicho volumen de control.

Esta relación es función de la...