termodinamica

holaFLUIDOS EN MOVIMIENTO

Integrantes:

Guatemala, 04 e Mayo de 2,001.

INTRODUCCION

Dentro del programa que abarca el presente trabajo se elaboró una investigación sobre los Fluidos en Movimiento, parte del contenido toma en cuenta lo relacionado al movimiento tanto en conductos cerrados como en conductos abiertos, para cada tema en específico se detallan las variaciones de flujo, asícomo las pérdidas ocurridas según sea el caso.

Dentro del complemento de la investigación se retoman una serie de formulaciones matemáticas así como material obtenido a través de la bibliografía consultada que forma parte del anexo a presentar.

El Objetivo central es tener un amplio conocimiento del comportamiento de un fluido cuando éste se mueve a través de algún sistema.


Tambiéninvolucra formar una base teórica que nos permita entender todas aquellas aplicaciones que pueda conllevar un estudio sobre fluidos.

OBJETIVOS

Poder conocer e identificar los tipos de flujos, sus características y propiedades para análisis y aplicaciones dentro de nuestro campo.

Determinar el comportamiento de un fluido líquido o gaseoso dentro de un sistema cerrado y las diversasherramientas o métodos para el calculo del gasto interno o flujo.

Analizar las diferencias que se dan entre los fluidos que se mueven en conductos cerrados y en conductos abiertos.

Conocer los distintos métodos que existen para adicionar y obtener Energía en los flujos, su aprovechamiento y beneficio.

I. TIPOS Y CARACTERISTICAS DE LOS FLUJOS

TIPOS Y CARACTERISTICAS DE LOS FLUJOS

El flujo puedeclasificarse de muchas formas:

1.1 FLUJO LAMINAR

Las partículas fluidas se mueven a lo largo de trayectorias suaves en láminas, o capas, con una capa deslizándose suavemente sobre otra adyacente. El flujo laminar no es estable en situaciones que involucran combinaciones de baja viscosidad, alta velocidad o grandes caudales, y se rompe en flujo turbulento.

Para este tipo de flujo es laviscosidad del fluido la que se opone al movimiento al generar esfuerzos cortantes viscosos según la ley de Newton

Mecánica: Fluidos en movimiento
, Mecánica: Fluidos en movimiento



Para una longitud L y una distancia r implica que:

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FIGURA 4.2 Distribución de velocidades en flujo laminar.

Mecánica: Fluidos enmovimiento
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El área sobre la cual actúan las presiones es p r2, por lo tanto:

Mecánica: Fluidos en movimiento
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Mecánica: Fluidos en movimiento

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Ecuación con la cual se obtiene la velocidad del fluido en cualquier distancia r medida desde el eje y su variaciónes parabólica, por lo cual la velocidad máxima estará donde esta cambie de pendiente, o sea:

dV/dr = 0 Þ V = Vmáx

Mecánica: Fluidos en movimiento
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El caudal circulante para el área considerada será dQ = V dA

Mecánica: Fluidos en movimiento
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de donde

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Ecuación de Hagen-PoiseuilleMecánica: Fluidos en movimiento

Esta expresión dada en términos de la ecuación de Darcy-Weisbach es:

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La velocidad media (Mecánica: Fluidos en movimiento
) de la conducción Mecánica: Fluidos en movimiento
= Q/A será:

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Y la relación de velocidades Mecánica: Fluidos en movimiento

1.1.1 DIAGRAMA DE VELOCIDADES YESFUERZOS DE FLUJO LAMINAR

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FIGURA 4.3 Distribución de esfuerzos y velocidades en flujo laminar.

Para flujo laminar en tuberías se concluye:

No hay velocidad adyacente al límite sólido.

El esfuerzo de corte se da por la ecuación de Newton sobre viscosidad.

El factor de fricción es inversamente proporcional a la primera potencia del número de Reynolds....