1. Tema 5. Aplicación de los
fenómenos de Transporte:
Mecánica de Fluidos

2. 5.1 Mecánica de Fluidos
 Flujo Laminar: las partículas de fluido circulan en trayectorias paralelas, no
hay mezcla
 Flujo Turbulento: las partículas y porciones macroscópicas del fluido se
entre mezclan al azar, desplazándose en todas direcciones
 En un fluido determinamos su flujo o régimen usando el nº adimensional de
Reynolds
V = velocidad media de paso = Caudal volumétrico/sección de paso
D = diámetro de la conducción
ρ = densidad
μ = viscosidad
µ
ρ
=
VD
Re
Re < 2100  Régimen laminar
2100 < Re < 10000  Régimen de transición
Re > 10000  Régimen turbulento

3.  Ecuación de Bernoulli:
Surge a partir de un balance de energía a un sistema abierto, en régimen
estacionario, en el que sólo se intercambia energía mecánica con el
exterior, siendo nulos los intercambios caloríficos.
Se aplica el teorema de las fuerzas vivas “En un sistema en movimiento, la
variación de energía cinética es igual a la suma del trabajo realizado sobre
el sistema por las fuerzas exteriores (gravedad, presión y acción de una
bomba, turbina o similar) y del trabajo realizado por las fuerzas interiores
(fuerzas que realizan un trabajo de expansión/compresión y fuerzas de
rozamiento)
Considerando el fluido incompresible
W
P
gz
2
V
F
P
gz
2
V 1
1
2
12
2
2
2
+
ρ
++
α
=+
ρ
++
α
∑
V= Velocidad lineal del fluido W= trabajo realizado por una bomba
g= gravedad α = relación de velocidades
P= presión F= perdida de carga

4.  Relación de velocidades:
α = es la relación entre la velocidad media (definida a partir del caudal
volumétrico) y la velocidad eficaz (definida a partir de la energía cinética)
 W = Trabajo mecánico realizado por la bomba o turbina por unidad de
masa del fluido (J/kg)
 Perdidas de carga ∑F por tubería
– Régimen laminar  Ecuación de Poiseuille
L= longitud de la tubería D = Diámetro de la tubería
α = 1 si Re > 10000
α = 0.5 si Re < 2100
2
D
VL32
F
ρ
µ
=∑

5. – Régimen turbulento: Ecuación de Fanning
f= Factor de rozamiento (en régimen laminar es = 16/Re)
# Cálculo del factor de rozamiento
a) Usando la correlación gráfica de Moody:
Gráfica que relaciona el factor de rozamiento con el Re y la rugosidad
relativa ε/D.
La rugosidad relativa se determina con la segunda gráfica, dependiendo
del tipo de material usado en la conducción y del diámetro de la misma.
D
LV
f2F
2
=∑

8. b) Ecuación de Chen (valida para régimen turbulento):
 Perdidas de carga por accidentes menores: codos, llaves...
Usamos la ecuación de Fanning introduciendo el concepto de longitud
equivalente (Le)
Le = longitud de conducción recta que produciría la misma perdida de carga
que el accidente correspondiente
( )
0.8981-
1098.1
5.8506Reb
D2.8257
1
a
balog
Re
0452.5
D7065.1
1
log4
f
1
=





 ε
=






+−
ε
=
D
LeV
f2F
2
=∑

10.  En caso de conducciones no circulares: Diámetro equivalente (De)
mojadoperímetro
flujodelltransversasección
4De =