Trabajo de Fluidos II

8/16/2019 Trabajo de Fluidos II

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República Bolivariana de Venezuela

Ministerio Del Poder Popular Para la Educación

Instituto Universitario de Tecnología ntonio !os" de #ucre

E$tensión de Bar%uisi&eto

Febrero 2015

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Flujos de Fluidos en Tuberías


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INDICE

PÁG.

INTRODUCCIÓN 3

Flujo de fluidos en tuberís !

Diferen"i entre flujo l#inr $ flujo turbulento en tuberís !

Identificar la velocidad crítica 5

Interpretar la ecuación del movimiento para flujo turbulento 5

Distribución de velocidades en las tuberías. 5

Identificar los factores de fricción usados en las tuberías. 6

Aplicación del teorema de Bernoulli 7

Pérdida de caras producidas en el flujo de tuberías. !

Actuación de la tensión cortante en la pared de una tubería. "#

$%&$'()I*& ""

+'%)A,I% "-

BIB'I%+,AIA "/

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INTRODUCCIÓN

El flujo de un líquido en una tubería viene acompañado de una pérdida

de energía, que suele expresarse en términos de energía por unidad de

peso de fluido circulante (dimensiones de longitud), denominada

habitualmente pérdida de carga. En el caso de tuberías horiontales, la

pérdida de carga se manifiesta como una disminuci!n de presi!n en el

sentido del flujo.

"a pérdida de carga est# relacionada con otras variables fluido

din#micas seg$n sea el tipo de flujo, laminar o turbulento. %dem#s de las

pérdidas de carga lineales (a lo largo de

losconductos), también se producen pérdidas de carga singulares en puntos

concretos comocodos, ramificaciones, v#lvulas.

"as bombas son de gran importancia en el desplaamiento de los

fluidos, debido a su capacidad de producir vaci!, con lo cual se puede

empujar el fluido hacia donde se desea transportar.

"a importancia que tienen algunos fluidos en el desarrollo de la vida,

como lo es el

agua, por ejemplo. "os seres humanos, animales & vegetales, por cierto, son

literalmente seres basados en agua. El cuerpo humano, por citar un caso, tie

ne aproximadamente un ' deagua, con lo cual queda en claro la

importancia de la misma en el desarrollo de la vida humana & de los seres

vivos en general.

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" ). Flujo de fluidos en tuberías

El flujo de un fluido real es m#s complejo que el de un fluido ideal.

*ebido a la viscosidad de los fluidos reales, en su movimiento aparecen

fueras cortantes entre las partículas fluidas & las paredes del contorno &

entre las distintas capas de fluido.

Existen dos tipos de flujos permanentes en el caso de los fluidos

reales. Estos son denominados flujo laminar & flujo turbulento

+) Diferencia entre flujo laminar y flujo turbulento en tuberías

"a diferencia entre los dos flujos es el movimiento del fluido, &a que si

va ordenado es que las partículas del fluido se mueven en línea paralela sin

que se producan meclas de materias entre las distintas capa es laminar ,

en cambio si el movimiento es desordenado con meclas intensivas entre

las distintas capa es turbulento.

ambién es importante mencionar el par#metro de -e&nolds, que se

define como el cociente entre las fueras inerciales & las fueras viscosas, &

se suele expresar comoℜ=

V ∗d

v , el cual permite definir si el flujo es

laminar o turbulento, teniendo en cuenta que si el valor es pequeño hasta

+/// es laminar, si es ma&or a +/// es turbulento.

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/0. Identificar la velocidad crítica y los factores que intervienen en su

determinación en el flujo en tuberías.

'a velocidad crítica es a1uella 1ue se encuentra por debajo de toda

turbulencia 2 es amortiuada por la acción de la viscosidad del fluido. 3l

límite superior para un réimen laminar en tuberías viene dado por un valor

de n4mero de ,e2nolds alrededor de -### en la ma2oría de los casos 2 los

factores 1ue intervienen son la viscosidad 2 el n4mero de ,e2nolds.

0. Interpretar la ecuación del movimiento para flujo turbulento en

fluidos incompresibles en tuberías.

'a relación 1ue tiene la ecuación de flujo turbulento en los fluidos

incomprensibles es 1ue las dos dependen de la densidad del dimetro de la

tubería 2 la viscosidad.

% 0. Distribución de velocidades en las tuberías.

3sta distribución siue la le2 de variación parabólica en el flujo

laminar en la cual la velocidad m8ima tiene un luar en el eje de la tubería

2 es iual al doble de la velocidad media. 3n cuanto a los flujos turbulentos

su distribución de velocidades es uniforme.

9ediantes los investiadores se encuentran las ecuaciones de los

perfiles de velocidades en función de la velocidad en el eje de la tubería o en

la función de la velocidad del corte ˅ &

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'(. Pr tuberís liss.

)*)o + %,% - %.% lo/ 0$)o 1)(2

C(. Pr √ Vc/ p ln( y

ro)

En fun"in de l 4elo"idd #edi se es"ribe&

V

Vc=

1

1+4.07 √ F

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D(. Pr tuberís Ru/oss

5 0. Identificar los factores de fricción usados en las tuberías.

'as variables influ2entes 1ue intervienen en el proceso son:

Δp: caída de presión

V: velocidad media de flujo

ρ : Densidad del fluido

μ : ;iscosidad del fluido

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D: dimetro interno del conducto

!: lon"itud del tramo considerado

e : ruosidad de la tubería

0. #plicación del teorema de $ernoulli en el clculo de fluidos reales

en tuberías.

)e basa en el principio de conservación de la enería 1ue es la


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%ara aplicar la ecuación se deben reali-ar los si"uientes :

Viscosidad fricción interna) / 0 s decir1 se considera que la línea decorriente sobre la cual se aplica se encuentra en una -ona 2no viscosa2

del fluido.

&audal constante

Fluido incompresible 3 4 es constante.

!a ecuación se aplica a lo lar"o de una línea de corriente.

,n ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el Flujo dea"ua en tubería.

5ubería: !a ecuación de $ernoulli y la ecuación de continuidad tambi6n

nos dicen que si reducimos el rea transversal de una tubería para que

aumente la velocidad del fluido que pasa por ella1 se reducir la

presión.

Flujo de fluido desde un tanque: !a tasa de flujo est dada por la

ecuación de $ernoulli.

#sí como tambi6n:

!a ecuación de $ernoulli es uno de los pilares fundamentales de la

7idrodinmica8 son innumerables los problemas prcticos que se

resuelven con ella:

9 *e determina la altura a que debe instalarse una bomba

9 s necesaria para el clculo de la altura til o efectiva en una bomba

9 *e estudia el problema de la cavitación con ella

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http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad


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9 *e estudia el tubo de aspiración de una turbina

9 Interviene en el clculo de tuberías de casi cualquier tipo.

=0 %6rdida de car"as producidas en el flujo de tuberías.

$uando un fluido flu2e por una tubería u otro dispositivo tienen luar

pérdidas de enería debido a factores tales como:

• la fricción interna en el fluido debido a la viscosidad• la presencia de accesorios.

'a fricción en el fluido en movimiento es un componente importante de la

pérdida de aneria en un conducto. 3s proporcional a la enería cinética del

flujo 2 a la relación lonitud>dimetro del conducto.

3n la ma2or parte de los sistemas de flujo la pérdida de enería primaria

se debe a la fricción de conducto 'os dems tipos de pérdidas son por lo

eneral comparativamente pe1ue?as por ello estas pérdidas suelen ser

consideradas como @pérdidas menores. 3stas ocurren cuando


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;).

#ctuación de la tensión cortante en la pared de una tubería.

)u actuación entra en el momento en 1ue la viscosidad de los fluidosreales aparecen fueras cortantes entre las partículas fluidas 2 las paredesde la tubería como también lo usan para para conservar el movimiento delfluido

CONCLUSIÓN

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3l conocer el comportamiento de los fluidos a través de tuberías es deran importancia 2a 1ue racias a este comportamiento podemos definir cules son las pérdidas de cara 1ue se producirn durante su paso 2a

sean perdidas locales o por fricción.

3n el caso de la dinmica de fluidos el autor +.! *treet. 9enciona1ue: @las 4nicas fueras de superficie son las provocadas por la presión 1uesumadas a las dems fueras o de ravedad son las responsables del movimiento del fluido. Bajo estas condicione &eCton represento su seundale2 aplicada a un elemento fluido o ecuación de cantidad de movimiento la1ue se conoce como ecuación de 3uler.

Por lo tanto la dinmica o

http://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtml


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Viscosidad: Indica su resistencia al fujo, es una propiedad

dinámica, es medida cuando el fuido está en moimiento. !a

iscosidad sin em"ar#o es una simple relaci$n a cual%uier rata de

corte, entre el es&uer'o cortante a la rata de corte.

Flujo turbulento: ls 6rtí"uls se #ue4en de for# desordend en tods ls

dire""iones7 es i#6osible "ono"er l tr$e"tori indi4idul de "d 6rtí"ul

trns4ersl a la direcci$n principal de fujo. (s determinado cuando el

n)mero de *e tiene alores ma+ores a 4000.

Numero de Reynolds : *elaciona la &uer'a de inercia + &uer'a de

iscosidad.

Flujo laminar : ls 6rtí"uls se #ue4en en dire""iones 6rlels for#ndo "6s o

l8#ins, el fluido es unifor#e $ re/ulr . e determina %ue -a+ fujo laminarcuando

(l n)mero de *e *e+nolds / es menor de 2000

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