maquinas hidraulicas

1.) La Ecuación de Bernoulli
La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido;
potencial o gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea;
energía de presión: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

La siguiente ecuación conocida como "ecuación deBernoulli" (trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.

Donde:
= velocidad del fluido en la sección considerada.
= densidad del fluido.
= presión a lo largo de la línea de corriente.
= aceleración gravitatoria
= altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.

Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
Viscosidad (fricción interna)= 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.
Caudal constante
Flujo incompresible, donde ρ es constante.
La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo laminar.

Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por LeonhardEuler.


Un ejemplo de aplicación del principio se da en el flujo de agua en tubería.








Esquema del efecto Venturi.


2.) El número de Reynolds (Re)
Es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores yf enómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. El concepto fue introducido por George Gabriel Stokes en 1851, pero elnúmero de Reynolds fue nombrado por Osborne Reynolds (1842-1912), quien popularizó su uso en 1883
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 de que el flujo puedaconsiderarse 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 característica del fluido
: diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido o longitud característica delsistema
: viscosidad dinámica del fluido
: viscosidad cinemática del fluido (m²/s)

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 Reynolds alrededor de 100.000 (típico en elmovimiento 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 mucho menor que 1 indicando que ahora lasfuerzas 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.



Re y el carácter del flujo
Además el número de Reynolds permite predecir el carácter turbulento o laminar en ciertos casos.
En conductos otuberías (en otros sistemas, varía el Reynolds límite):
Si el número de Reynolds es menor de 2100 el flujo será laminar y si es mayor de 3000 el flujo será turbulento. El mecanismo y muchas de las razones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todavía hoy objeto de especulación

3.) Rugosidad relativa y rugosidad absoluta
En el interior de los tubos comerciales existen...