Lab Fisic
Páginas: 7 (1641 palabras)
Publicado: 28 de mayo de 2012
Flujos internos
El flujo en un tubo circular es siempre el flujo de fluidos internos más común. Se encuentra en las venas y arterias del cuerpo, en la red de suministro de agua de una ciudad, en el sistema de irrigación de una granja, en los sistemas de tuberías que transportan fluidos en una fábrica, en las líneas hidráulicas de un avión, y en el chorro de tinta de tinta de una impresora decomputadora. En este estudio también se incluyen los flujos en ductos no circulares y canales abiertos. El flujo interno entre placas paralelas, en un tubo, entre cilindros rotatorios y en un canal abierto es considerado en detalle.
Flujos externos.
El estudio de los flujos externos es de particular importancia, en realidad, mucho del conocimiento actual de los flujos externos ha sido obtenidoen estudios motivados por tales problemas aerodinámicos, el flujo de un fluido alrededor de las aspas de una turbina, automóviles, edificios, estadios atléticos, chimeneas, gotas de rocío, contrafuertes de puentes, oleoductos submarinos, sedimentos de ríos y glóbulos rojos en la sangre sugieren varios fenómenos que se entienden solo desde la perspectiva de los flujos externos. Es una difícil tareadeterminar el campo de flujos externos a un cuerpo y la distribución de la presión en su superficie incluso en la geometría más simple. Para analizar este tema, hay que considerar flujos con numero de Reynolds bajo (Re1000). Los flujos con numero de Reynolds bajo, llamados fluidos deslizantes o flujos de Stokes, rara vez ocurren en aplicaciones de ingeniería.
Flujo comprensible.
En estecapítulo se consideran flujos de gases en los que la densidad cambia significativamente entre los puntos de una línea de corriente; tales flujos se llaman flujos comprensibles. Se consideran aquellos problemas que puedan ser resueltos mediante ecuaciones integrales: la ecuación de continuidad, la ecuación de energía, y en algunos problemas, la ecuación de cantidad de movimiento. No todos los flujos degas son comprensibles, ni todos los flujos comprensibles son flujos de gas.
A bajas velocidades, con un número de Mach menos que (M=V/√kRT)0.3, los flujos de gas pueden ser tratados como flujos incomprensibles. Esto se justifica porque las variaciones de densidad, provocadas por el flujo son insignificantes (menos de 3%). Los flujos de gas incomprensible suceden en un gran número de situacionesde interés en el campo de la ingeniería; existen otros flujos, sin embargo, en los que las variaciones de la densidad deben ser tomadas en cuenta. Entre ellos están los flujos de aire alrededor de aviones, flujos de aire a través de motores de reacción, y el flujo de un gas en compresores y turbinas.
Ecuación de continuidad toma la forma:
m=p_1 A_1 V_1=p_2 A_1 V_2
La ecuación de cantidad demovimiento para el flujo uniforme, compresible adopta la forma:
∑▒F=m(V_2-V_1 )
La ecuación de energía, omitiendo los cambios de energía potencial, se escribe:
(Q-W_s)/m=(V_2^2-V_1^2)/2+h_2-h_1
Donde se utilizo h=u ̃+p/p. Si se supone un gas ideal con calores específicos constante, la ecuación de energía toma la forma
(Q-Ws)/m=(V_2^2-V_1^2)/2+C_p (T_2-T_1 )
(Q-Ws)/m=(V_2^2-V_1^2)/2+k/(k-1)(P_2/P_2 -P_1/P_1 )
Donde se utilizaron las relaciones dinámicas.
h_2-h_1=c_p (T_2-T_1 ) c_(p=) R+c_p k=c_p/c_v
Y la ley del gas ideal
p=pRT
Flujos en canales abiertos
El flujo con superficie libre probablemente es el fenómeno de flujo que con más frecuencia se produce en la superficie de la tierra. Las olas de los océanos, las corrientes de los ríos y las corrientes deagua de lluvia son ejemplos que suceden en la naturaleza. Las situaciones inducidas por los humanos incluyen flujos en canales y alcantarillas, escurrimientos sobre materiales impermeables, tales como techos y lotes de estacionamiento, y el movimiento de olas en los puertos.
En todas estas situaciones, el flujo se caracteriza por un interfaz entre el aire y la capa superior de agua, la cual se...
El flujo en un tubo circular es siempre el flujo de fluidos internos más común. Se encuentra en las venas y arterias del cuerpo, en la red de suministro de agua de una ciudad, en el sistema de irrigación de una granja, en los sistemas de tuberías que transportan fluidos en una fábrica, en las líneas hidráulicas de un avión, y en el chorro de tinta de tinta de una impresora decomputadora. En este estudio también se incluyen los flujos en ductos no circulares y canales abiertos. El flujo interno entre placas paralelas, en un tubo, entre cilindros rotatorios y en un canal abierto es considerado en detalle.
Flujos externos.
El estudio de los flujos externos es de particular importancia, en realidad, mucho del conocimiento actual de los flujos externos ha sido obtenidoen estudios motivados por tales problemas aerodinámicos, el flujo de un fluido alrededor de las aspas de una turbina, automóviles, edificios, estadios atléticos, chimeneas, gotas de rocío, contrafuertes de puentes, oleoductos submarinos, sedimentos de ríos y glóbulos rojos en la sangre sugieren varios fenómenos que se entienden solo desde la perspectiva de los flujos externos. Es una difícil tareadeterminar el campo de flujos externos a un cuerpo y la distribución de la presión en su superficie incluso en la geometría más simple. Para analizar este tema, hay que considerar flujos con numero de Reynolds bajo (Re1000). Los flujos con numero de Reynolds bajo, llamados fluidos deslizantes o flujos de Stokes, rara vez ocurren en aplicaciones de ingeniería.
Flujo comprensible.
En estecapítulo se consideran flujos de gases en los que la densidad cambia significativamente entre los puntos de una línea de corriente; tales flujos se llaman flujos comprensibles. Se consideran aquellos problemas que puedan ser resueltos mediante ecuaciones integrales: la ecuación de continuidad, la ecuación de energía, y en algunos problemas, la ecuación de cantidad de movimiento. No todos los flujos degas son comprensibles, ni todos los flujos comprensibles son flujos de gas.
A bajas velocidades, con un número de Mach menos que (M=V/√kRT)0.3, los flujos de gas pueden ser tratados como flujos incomprensibles. Esto se justifica porque las variaciones de densidad, provocadas por el flujo son insignificantes (menos de 3%). Los flujos de gas incomprensible suceden en un gran número de situacionesde interés en el campo de la ingeniería; existen otros flujos, sin embargo, en los que las variaciones de la densidad deben ser tomadas en cuenta. Entre ellos están los flujos de aire alrededor de aviones, flujos de aire a través de motores de reacción, y el flujo de un gas en compresores y turbinas.
Ecuación de continuidad toma la forma:
m=p_1 A_1 V_1=p_2 A_1 V_2
La ecuación de cantidad demovimiento para el flujo uniforme, compresible adopta la forma:
∑▒F=m(V_2-V_1 )
La ecuación de energía, omitiendo los cambios de energía potencial, se escribe:
(Q-W_s)/m=(V_2^2-V_1^2)/2+h_2-h_1
Donde se utilizo h=u ̃+p/p. Si se supone un gas ideal con calores específicos constante, la ecuación de energía toma la forma
(Q-Ws)/m=(V_2^2-V_1^2)/2+C_p (T_2-T_1 )
(Q-Ws)/m=(V_2^2-V_1^2)/2+k/(k-1)(P_2/P_2 -P_1/P_1 )
Donde se utilizaron las relaciones dinámicas.
h_2-h_1=c_p (T_2-T_1 ) c_(p=) R+c_p k=c_p/c_v
Y la ley del gas ideal
p=pRT
Flujos en canales abiertos
El flujo con superficie libre probablemente es el fenómeno de flujo que con más frecuencia se produce en la superficie de la tierra. Las olas de los océanos, las corrientes de los ríos y las corrientes deagua de lluvia son ejemplos que suceden en la naturaleza. Las situaciones inducidas por los humanos incluyen flujos en canales y alcantarillas, escurrimientos sobre materiales impermeables, tales como techos y lotes de estacionamiento, y el movimiento de olas en los puertos.
En todas estas situaciones, el flujo se caracteriza por un interfaz entre el aire y la capa superior de agua, la cual se...
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