MECÁNICA DE FLUIDOS
Ing. Luis David Narváez
HIDRODINÁMICA
ARQUÍMEDES – FUERZA DE FLOTACIÓN
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ARQUÍMEDES – FUERZA DE FLOTACIÓN
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ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
La ecuación indica que la tasa de flujo de
volumen tiene el mismo valor en todos los puntos
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ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
Flujo de fluido
incompresible
14.6 Como parte de un sistema de lubricación para maquinaria pesada,
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ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
Conducto de
calefacción para una
habitación
13.14¿Qué tan grande debe ser un conducto de calefacci...
ECUACIÓN DE BERNOULLI
En esencia, el principio de Bernoulli establece
que donde la velocidad de un fluido es alta, la
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ECUACIÓN DE BERNOULLI
El trabajo neto dW efectuado sobre el elemento
por el fluido circundante durante este
desplazamiento ...
ECUACIÓN DE BERNOULLI
El cambio neto de energía cinética dK
durante un tiempo dt es:
El cambio neto de energía potencial d...
ECUACIÓN DE BERNOULLI
Combinando las ecuaciones en la ecuación de
energía dW = dK + dU, obtenemos:
La ecuación de Bernoull...
ECUACIÓN DE BERNOULLI
Presión de agua en el
hogar
14.7 En una casa entra agua por un tubo con diámetro interior de
2.0 cm ...
ECUACIÓN DE BERNOULLI
Flujo y presión en
sistemas de
calentamiento de
agua.
13.15 El agua circula a través de una casa en ...
ECUACIÓN DE BERNOULLI
Flujo y presión en
sistemas de agua
potable.
13.54 Agua a presión manométrica de 3.8 atm al nivel de...
MEDIDOR DE VENTURI- EJERCICIO
El medidor de Venturi
Se usa para medir la rapidez de flujo en un tubo. La parte angosta
del ...
MEDIDOR DE VENTURI- EJERCICIO
El medidor de Venturi
Se usa para medir la rapidez de flujo en un tubo. La parte angosta
del ...
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Mecánica de fluidos Hidrodinamica 2015

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Mecánica de fluidos Hidrodinamica 2015

  1. 1. MECÁNICA DE FLUIDOS Ing. Luis David Narváez HIDRODINÁMICA
  2. 2. ARQUÍMEDES – FUERZA DE FLOTACIÓN ∶
  3. 3. ARQUÍMEDES – FUERZA DE FLOTACIÓN ¿ ?
  4. 4. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD La ecuación indica que la tasa de flujo de volumen tiene el mismo valor en todos los puntos a lo largo de cualquier tubo de flujo Tomando en cuenta las densidades en las secciones
  5. 5. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD Flujo de fluido incompresible 14.6 Como parte de un sistema de lubricación para maquinaria pesada, un aceite con densidad de 850 kg/m3 se bombea a través de un tubo cilíndrico de 8.0 cm de diámetro a razón de 9.5 litros por segundo. a) Calcule la rapidez del aceite y la tasa de flujo de masa. b) Si el diámetro del tubo se reduce a 4.0 cm, ¿qué nuevos valores tendrán la rapidez y la tasa de flujo de volumen? Suponga que el aceite es incompresible.
  6. 6. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD Conducto de calefacción para una habitación 13.14¿Qué tan grande debe ser un conducto de calefacción si el aire que se mueve a 3.0 m/s a lo largo de él debe renovar cada 15 minutos el aire de una habitación cuyo volumen es de 300 m3 ? Suponga que la densidad del aire permanece constante.
  7. 7. ECUACIÓN DE BERNOULLI En esencia, el principio de Bernoulli establece que donde la velocidad de un fluido es alta, la presión es baja, y donde la velocidad es baja, la presión es alta El trabajo neto realizado sobre un elemento de fluido por la presión del fluido circundante es igual al cambio en la energía cinética más el cambio en la energía potencial gravitacional. Ecuación de Continuidad
  8. 8. ECUACIÓN DE BERNOULLI El trabajo neto dW efectuado sobre el elemento por el fluido circundante durante este desplazamiento es, por lo tanto El trabajo dW se debe a fuerzas distintas de la fuerza de gravedad conservadora, así que es igual al cambio en la energía mecánica total (energía cinética más energía potencial gravitacional) asociada al elemento fluido
  9. 9. ECUACIÓN DE BERNOULLI El cambio neto de energía cinética dK durante un tiempo dt es: El cambio neto de energía potencial dU durante un tiempo dt es:
  10. 10. ECUACIÓN DE BERNOULLI Combinando las ecuaciones en la ecuación de energía dW = dK + dU, obtenemos: La ecuación de Bernoulli dice que el trabajo efectuado sobre una unidad de volumen de fluido por el fluido circundante es igual a la suma de los cambios de las energías cinética y potencial por unidad de volumen que ocurren durante el flujo.
  11. 11. ECUACIÓN DE BERNOULLI Presión de agua en el hogar 14.7 En una casa entra agua por un tubo con diámetro interior de 2.0 cm a una presión absoluta de unas 4 atm). Un tubo de 1.0 cm de diámetro va al cuarto de baño del segundo piso, 5.0 m más arriba. La rapidez de flujo en el tubo de entrada es de 1.5 m/s. Calcule la rapidez de flujo, la presión y la tasa de flujo de volumen en el cuarto de baño.
  12. 12. ECUACIÓN DE BERNOULLI Flujo y presión en sistemas de calentamiento de agua. 13.15 El agua circula a través de una casa en un sistema de calefacción con agua caliente. Si el agua es bombeada con rapidez de 0.50 m/s a través de un tubo de 4.0 cm de diámetro en el sótano a una presión de 3.0 atm, ¿cuál será la rapidez y presión del flujo en un tubo de 2.6 cm de diámetro en el segundo piso situado a 5.0 m arriba del sótano? Suponga que los tubos no tienen ramificaciones.
  13. 13. ECUACIÓN DE BERNOULLI Flujo y presión en sistemas de agua potable. 13.54 Agua a presión manométrica de 3.8 atm al nivel de la calle fluye hacia un edificio de oficinas con una rapidez de 0.68 m/s por un tubo de 5.0 cm de diámetro. El tubo se reduce a 2.8 cm de diámetro en el piso superior, donde el grifo se dejó abierto, 18 m por arriba del que está a nivel de la calle. Calcule la velocidad del flujo y la presión manométrica en el tubo del piso superior. Suponga que no hay derivaciones y desprecie la viscosidad.
  14. 14. MEDIDOR DE VENTURI- EJERCICIO El medidor de Venturi Se usa para medir la rapidez de flujo en un tubo. La parte angosta del tubo se llama garganta. Deduzca una expresión para la rapidez de flujo v en términos de las áreas transversales A1 y A2 y la diferencia de altura h del líquido en los dos tubos verticales Los dos puntos tienen la misma coordenada vertical (y1 = y2), así que la ecuación:
  15. 15. MEDIDOR DE VENTURI- EJERCICIO El medidor de Venturi Se usa para medir la rapidez de flujo en un tubo. La parte angosta del tubo se llama garganta. Deduzca una expresión para la rapidez de flujo v en términos de las áreas transversales A1 y A2 y la diferencia de altura h del líquido en los dos tubos verticales La diferencia de presión p1- p2 también es igual a pgh, donde h es la diferencia de nivel del líquido en los dos tubos. Combinando esto con el resultado anterior y despejando v1, obtenemos:

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