Flujo De Fluidos En Tuberias

Flujo de fluidos en tuberias.-

En este capitulo hablaremos de las carsteristicas de los fluidos en las tuberias, mayor mente los fluidos van a ser turbulentos, en el grafico asumimos que esta lleno tope de un fluido.
Entoces seguim oslos pasos para desarrollar ejercisios, entoces si tenemos un sistema de tuberias y queremos hallar sus caracteristicas:
a)-------------------------------------------------
Determinar tipo de flujo (si es laminar o turbulento); para ello se halla el numero de reynols
El número de Reynolds relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinámica de fluidos. Dicho número o combinación adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho deque el flujo pueda considerarse laminar (número de Reynolds pequeño) o turbulento (número de Reynolds grande).
Para un fluido que circula por el interior de una tubería circular recta, el número de Reynolds viene dado por:

o equivalentemente por:

donde:
: densidad del fluido
: velocidad media característica del fluido
: diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido olongitud característicadel sistema
: viscosidad dinámica o absoluta del fluido [kg-s2 /m2]
: viscosidad cinemática del fluido

Como todo número adimensional es un cociente, una comparación. En este caso es la relación entre los términos convectivos y los términos viscosos de lasecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidos.
Por ejemplo, un flujo con un número de Reynoldsalrededor de 100.000 (típico en el movimiento de una aeronave pequeña, salvo en zonas próximas a la capa límite) expresa que las fuerzas viscosas son 100.000 veces menores que las fuerzas convectivas, y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas. Un ejemplo del caso contrario sería un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una cierta carga. En este caso el número de Reynolds es muchomenor que 1 indicando que ahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas pueden despreciarse. Otro ejemplo: En el análisis del movimiento de fluidos en el interior de conductos proporciona una indicación de la pérdida de carga causada por efectos viscosos.

* Si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar
* Si es mayor de 4000 el flujo seráturbulento
* Si esta entre el intervalo >2000-4000< el flujo es turbulento

b) Hallar el factor de friccion;
El factor de fricción o coeficiente de resistencia de Darcy-Weisbach (f) es un parámetro adimensional que se utiliza para calcular la pérdida de cargaen una tubería debida a la fricción.
El cálculo del factor de fricción y la influencia de dos parámetros (número de ReynodsRe y rugosidad relativa εr) depende del régimen de flujo.
a) Para régimen laminar (Re < 2000) el factor de fricción se calcula como:

En régimen laminar, el factor de fricción es independiente de la rugosidad relativa y depende únicamente del número de Reynolds

Aca se utiliza los diagramas de mody

Concepto de flujo en tuberias.- el flujo de tuberias abarca solo aquellos problemas enlos cuales el flujo llena por completo el tubo, los tubos que llenan parcialmente el tubo, por ejemplo, el de las lineas de drenaje y alcantarillas se tratan como canales abiertos y en la solucion de problemas practicos se aplica, la 1era ley de la termodinamica, la ecuacion de continuidad, los principios y ecuaciones de la resistencia al flujo entubos o por los accesorios de la tuberia tales como,codos, valvulas, etc. Que dicipan energia al producir turbulencias a escala relativamente grande.

Ecuaciones fundamentales.- la ecuacion fundamental para calcular el movimiento del fluido incompresible en tubos, es la de bernoulli:
P1γ+ α1υ212g + z1 = P2γ+ α2υ222g + z2
En el caso del agua los α son despreciables

En la mayor parte de los problemas de flujo en tubos se puede omitir los...