hidrodinamica c1

HIDRODINAMICA
FÍSICA
AGRONOMIA
2015

Después de estudiar este
tema, deberá estar en
condiciones de:
• Definir un fluido ideal y diferenciarlo de un
fluido real
• Aplicar la ecuación de continuidad en la
solución de problemas
• Formular y aplicar la ecuación de Bernoulli
en la solución de problemas.
• Aplicar el Teorema
situaciones reales

de

Torricelli

a

HIDRODINÁMICA
Estudia los fluidos enmovimiento, es
decir, el flujo de los fluidos

VISCOCIDAD
• Aparece como producto de la interacción de las
moléculas del fluido cuando éste se mueve a
través de ductos en los flujos laminares y
turbulentos. Es decir la viscosidad se debe al
rozamiento interno del fluido
• La viscosidad en los líquidos disminuye con el
aumento de la temperatura mientras que en los
gases sucede lo contrarioFlujo de fluidos
• Se denomina flujo de fluidos al movimiento de
fluidos. Pueden ser:
• (a) Permanente y no permanente
• (b) Uniforme y no uniforme
• (c) laminar o turbulento
• (d) Real o Ideal
• (e) Rotacional e irrotacional
• (f) Viscoso y no viscoso
• (g) Compresible e incompresible

LINEA DE CORRIENTE
 Las líneas de corriente son líneas imaginarias dibujadas
a través de un fluido en movimientoy que indican la
dirección de éste en los diversos puntos del flujo de
fluidos.
 Debe observarse que la tangente en un punto a la línea
de corriente nos da la dirección instantánea de la
velocidad de las partículas del fluido, en dicho punto.

TUBO DE CORRIENTE
Es la parte de un fluido limitado por un haz de líneas de corriente.
Todas las partículas que se hallan en una sección de un tubo decorriente, al desplazarse continúan moviéndose por su sección sin
salirse del mismo. De igual forma ninguna partícula exterior al tubo
de corriente puede ingresar al interior del tubo.

ECUACIÓN DE
CONTINUIDAD

Es la expresión de
la
ley
de
conservación de la
masa en el flujo
de fluidos.

Masa que pasa por la
sección 1 es igual a la
masa que pasa por la
sección 2

m1 m2  V1 V2  V1 V2
A1 x1 A2 x2
x1
x2
A1  A2
t
t

A1v1  A2 v2

Q  Av cte.

ECUACIÓN DE
CONTINUIDAD
En ausencia de fuentes
y sumideros en el
sistema, la masa de
fluido por unidad de
tiempo que fluye por
las secciones 1 y 2 es
la misma
De acuerdo a la conservación

m
 Av 
Dt
Dm1 Dm2
A1v1 1Dt  A2v2  2 Dt
A1v1  A2 v2
Q  Av

Q  Av cte

de la masa, la cantidad de masa
que fluye a través de la tubería
es la mismaSi el flujo es incompresible,
la densidad es constante
Ecuación de
continuidad
A esta ecuación se llama caudal o

Ecuación de Bernoulli
 Constituye una expresión del principio de conservación de la
energía. Se considera que en el flujo existen tres tipos de energía: la
energía cinética debida al movimiento, la energía de presión debida a
la presión y la energía potencial gravitatoria debida ala elevación.
Para una línea de corriente de un fluido sin fricción tenemos:
2
1

2
2

p1 v
p2 v

 y1 

 y2
 2g
 2g

2

p v

 y  H  Cte
 2g

Cuando hay un conjunto de líneas de corriente en el
flujo de un fluido las velocidades de estas líneas es
diferente en cada una, por ello se introduce un
 llamado COEFICIENTE DE CORIOLIS
coeficiente
la
magnitud de este coeficiente está entre 1 y2,
2
generalmente se usa 1.
v
P

 B 

2g





 z cte

Para puntos 1 y 2 de un sistema en el cual hay bombas,
turbinas y se considera las pérdidas por fricción, el
Bernoulli se expresa como:
Energía
_ Energía _ Energía
Energía en1 +
adicional
perdida extraíd = Energía en2
1
2
suministrada
a
BOMBAS
FRICCIÓ
TURBINA
N
S
2
1

2
2

v
P1
v
P2
(
  z1 )  Es  E p  Ee (
  z2 )
2g 
2g En la ecuación de Bernoulli en términos de carga
es:

v12 P1
v22 P2
(
  z1 )  Es  E p  Ee (
  z2 )
2g 
2g 
Carga
Carga
Carga
de
de
de
velocida presión
elevació
d
n
POTENCIA HIDRÁULICA (PH):
bruta

Pérdida
de
carga
llamada también potencia

PH BQ

POTENCIA DE BOMBA (PB): es la
diferencia entre la potencia de salida y
la potencia de entrada dividida entre la
eficiencia de la bomba...