Mecanica

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Flujo de Fluidos

CARRERA:
Ingeniería Mecánica

ALUMNO:
Martin Hernandez Muñoz

PROFESOR:
M.C. Rafael de Jesús Soto Félix

PERIODO:
Enero Junio 2012

Unidad I.
Contenido
1.1.- Orificios
1.1.1.- Definición y Clasificación de los orificios
1.1.2.- Ecuación de Torricelli
1.1.3.- Coeficiente de Velocidad, Contracción y Descarga
1.1.4.-Ecuación de Gasto Volumétrico
1.1.5.- Ecuación de Tiempo de Descarga
1.1.6.- Determinación Experimental de los Coeficientes
1.2.- Conductos Cerrados
1.2.1.- Numero de Reynolds, Clasificación de los Flujos: Laminar, Transición y Turbulento
1.2.2.- Coeficiente de Fricción, Ecuación de Darcy Weisbach
1.2.3.- Diagrama de Mody y sus Ecuaciones
1.2.4.- Calculo de Perdidas Primarias y Secundarias1.1.- Orificios

1.1.1.- Definición y Clasificación de los orificios

Definición

Denominamos orificio, en hidráulica, a una abertura de forma regular, que se practica en la pared o el fondo del recipiente, a través del cual eroga el líquido contenido en dicho recipiente, manteniéndose el contorno del orificio totalmente sumergido.
A la corriente líquidaque sale del recipiente se la llama vena líquida o chorro.
Si el contacto de la vena líquida con la pared tiene lugar en una línea estaremos en presencia de un orificio en pared delgada. Si el contacto es en una superficie se tratará de un orificio en pared gruesa (más adelante se precisará con más detalle el concepto).

Se denomina carga a la altura de líquido que origina la salida del caudalde la estructura. Se mide desde el nivel del líquido hasta el baricentro del orificio.
La velocidad de llegada es la velocidad con que el líquido llega al recipiente.

El movimiento permanente o estacionario ocurre cuando el escurrimiento tiene lugar a carga constante.
La salida libre tiene lugar cuando el nivel del líquido en el canal de salida, o en el recipiente inferior, está por debajode la arista o borde inferior del orificio.
El orificio es sumergido cuando el nivel del líquido en el canal de salida o recipiente inferior está por arriba de la arista o borde superior del orificio.
Asimismo la pared puede encontrarse vertical o inclinada, ya sea hacia aguas abajo o aguas arriba, afectando obviamente dicha inclinación, la descarga producida por dicho orificio.
Se mencionantodas estas condiciones pues no es muy difícil intuir que las mismas tienen influencia en el caudal que será capaz de erogar dicho orificio.

Clasificación

Orificio es toda abertura realizada o existente en un depósito, por debajo del nivel superior del líquido, ya sea en la pared lateral o en el fondo. Para hacer una clasificación de los orificios se pueden tener en cuenta algunascaracterísticas importantes de los mismos, como:

a) Según el espesor de la pared:
  * Orificios en pared delgada
  * Orificios en pared gruesa

El espesor de la pared, para los primeros, tiene que ser menor que la mitad de la mínima dimensión del orificio, no debiendo exceder su espesor de 4 a 5 cm.

También se considerarán orificios en pared delgada, aquellos que estén tallados a bisel.

b) Segúnel nivel de la superficie libre:
  * Orificios de nivel constante
  * Orificios de nivel variable

c) Según el nivel del líquido aguas abajo:
  * Orificios libres
  * Orificios sumergidos

1.1.2.- Ecuación de Torricelli
La ecuación de Torricelli es una aplicación de la de Bernoulli. Sirve para calcular la velocidad de un líquido que sale a través de una apertura que se encuentra a ciertadistancia. Esta distancia se refiere a la parte superior del líquido contenido en el envase. La velocidad es directamente proporcional a la altura. Se puede deducir que la velocidad es más alta debido a que la presión es mayor conforme se aumenta la distancia y por lo tanto la fuerza con la que sale el líquido es mayor.
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