Hidraulica De Tuberias

GENERALIDADES DE LA HIDRÁULICA

CLASIFICACÍÓN DEL FLUJO

Permanente
Tiempo

dv
=0
dt

No Permanente

dv
≠0
dt

Uniforme

dv
=0
dx

No Uniforme

dv
≠0
dx

EspacioGradualmente variado
(distribución de
presiones hidrostática)

Rápidamente variado
(distribución de presiones
no hidrostática)

Teniendo en cuenta la anterior clasificación,
tenemos lossiguientes tipos de flujo:
– Flujo uniforme permanente: ninguna de sus
características varían en el tiempo ni en el espacio.
– Flujo uniforme no permanente: sus características no
varían en el espacio
–Flujo variado permanente: gradualmente variado
(contracciones suaves); y rápidamente variado
(cambios abruptos)
– Flujo variado No permanente: o flujo no permanente.

Flujo en tuberías
• Es unflujo uniforme
• Las características del fluido (presión y velocidad)
permanecen constantes en el espacio y en el
tiempo.
• Es el tipo de flujo más fácil de analizar
• Las ecuaciones modelaciónson fáciles de
demostrar.

1. Presión: intenta acelerar
el fluido.
FUERZAS SOBRE
UN FLUIDO

2. Gravedad (o peso):
intenta acelerar el fluido.
3. Fricción: intenta frenar
el fluido

Siel fluido no se está acelerando:

∑F

x

= ma = 0

Esta componente es “+”
porque baja la tubería

pA − ( p + dp) A + W cos θ − τ 0 Pdx = 0
Pero, W = ρgAdx
Entonces:

− dpA + ρgAdx cos θ− τ 0 Pdx = 0

Además,

− dz = dx cos θ

Reemplazando tenemos:

− dpA − ρgAdz − τ 0 Pdx = 0
Despejando:

τ 0 Pdx = A(dp + ρgdz )
Se tiene en cuenta que:


dp

 ρg + z  = S f
dx 

Luego:

A
τ 0 = ρgS f
P
τ 0 = γRS f Esta ecuación representa el esfuerzo
cortante en una tubería

Número de Reynolds
En 1884 Osborne Reynolds realizó una serie de experimentos,utilizando el siguiente esquema:

De los experimentos realizados, Reynolds obtuvo los siguientes
resultados:

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, Reynolds determinó los
siguientes...