Logo Studenta
¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

MECANICA DE FLUIDOS
FUNDAMENTO DE FLUJO 
DE FLUIDOS
Mg. Alex Trujillo Barzola
MECANICA DE 
FLUIDOS 
FLUJO DE FLUIDOS
Estudia los fluidos en movimiento, es
decir, el flujo de los fluidos
TIPOS DE FLUJOS
• Se denomina flujo de fluidos al movimiento de fluidos.
Pueden ser:
• Flujo laminar : Ocurre 
cuando las moléculas de 
un fluido en movimiento 
siguen trayectorias 
paralelas
 Flujo turbulento : Ocurre 
cuando las moléculas de un 
fluido en movimiento siguen 
trayectorias erráticas
Flujo compresible: si su densidad 
varía con la posición al interior del 
fluido.
Flujo estacionario: si la velocidad 
en cada punto del espacio 
permanece constante. Lo que no 
implica necesariamente que sea la 
misma en todos los puntos
Flujo viscoso: aquel cuya 
viscosidad es apreciable
Flujo rotacional: aquel que 
presenta vórtices
FLUIDO IDEAL
• No viscoso
• En estado estacionario
• Incompresible
• Irrotacional
http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://sotaodaines.chrome.pt/sotao/histor59_amazon.jpg&imgrefurl=http://sotaodaines.chrome.pt/sotao/histor59.html&h=261&w=247&sz=17&hl=es&start=20&um=1&tbnid=2g28bJ8kwwM7RM:&tbnh=112&tbnw=106&prev=/images?q=rio+amazona&svnum=10&um=1&hl=es
http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://sotaodaines.chrome.pt/sotao/histor59_amazon.jpg&imgrefurl=http://sotaodaines.chrome.pt/sotao/histor59.html&h=261&w=247&sz=17&hl=es&start=20&um=1&tbnid=2g28bJ8kwwM7RM:&tbnh=112&tbnw=106&prev=/images?q=rio+amazona&svnum=10&um=1&hl=es
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
Es la expresión de la ley
de conservación de la
masa en el flujo de
fluidos.
Masa que pasa por la sección 1 
es igual a la masa que pasa por 
la sección 2
212121 VVVVmm  
t
x
A
t
x
A
xAxA
2
2
1
1
2211


2211 vAvA 
.cteAvQ 
ECUACIÒN DE BERNOULLI
A medida que un fluido se desplaza a través de
un tubo de sección transversal y elevación
variables, la presión cambia a lo largo del tubo.
En 1738 el físico Daniel Bernoulli (1700–1782)
dedujo una expresión fundamental que
correlaciona la presión con la rapidez del fluido y
la elevación.
Daniel Bernoulli (Groninga, 8 de febrero de 1700 - Basilea,
17 de marzo de 1782) fue un matemático, estadístico,
físico y médico holandés-suizo.
En 1738 publicó su obra 'Hidrodinámica', en la que
expone lo que más tarde sería conocido como el Principio
de Bernoulli.
http://es.wikipedia.org/wiki/Groninga
http://es.wikipedia.org/wiki/8_de_febrero
http://es.wikipedia.org/wiki/1700
http://es.wikipedia.org/wiki/Basilea
http://es.wikipedia.org/wiki/17_de_marzo
http://es.wikipedia.org/wiki/1782
http://es.wikipedia.org/wiki/Matem%C3%A1tico
http://es.wikipedia.org/wiki/Estad%C3%ADstico
http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsico
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9dico
http://es.wikipedia.org/wiki/Pa%C3%ADses_Bajos
http://es.wikipedia.org/wiki/Suiza
http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli
CONDICIONES PARA LA APLICACIÓN 
DE LA ECUACION DE BERNOULLI
 Viscosidad (fricción interna) = 0, es decir, se
considera que la línea de corriente sobre la cual se
aplica se encuentra en una zona “no viscosa” del
fluido.
 Caudal constante.
 Flujo incompresible, donde la densidad es
constante.
 La ecuación se aplica a lo largo de una línea de
corriente o en un flujo irrotacional.
Ecuación de Bernoulli
 Constituye una expresión del principio de conservación de la energía.
Se considera que en el flujo existen tres tipos de energía: la energía cinética
debida al movimiento, la energía de presión debida a la presión y la energía
potencial gravitatoria debida a la elevación. Para una línea de corriente de un
fluido sin fricción tenemos:
2 2
1 1 2 2
1 2
2 2
p v p v
y y
g g 
    
2
2
p v
y H Cte
g
   
Línea de alturas totales
PROCECIMIENTO PARA APLICAR EL 
TEOREMA DE BERNOULLI:
1. Decidir cuales son los términos conocidos y cuales deben calcularse.
2. Determinar cuales son las 2 secciones del sistema que se usarán para
escribir la ecuación de Bernoulli. Una de ellas se elige porque se
concentran varios datos conocidos. En la otra, por lo general, algo habrá
que calcularse.
3. Escribir la ecuación de Bernoulli para las dos secciones elegidas en el
sistema. Es importante que la ecuación se escriba en la dirección del
flujo. Es decir, el flujo debe proceder de la sección que esté en el lado
izquierdo de la ecuación y dirigirse hacia la sección derecha.
4. Es necesario ser explicito en la denominación de los subíndices de los
términos de la carga de presión, carga de elevación y carga de velocidad
en la ecuación de Bernoulli.
5. Simplificar la ecuación, si es posible, con la cancelación de los términos
que valgan cero o de los que aparezcan como iguales en ambos lados de
la ecuación.
6. Despejar de la ecuación, en forma algebraica, el termino que se busca.
7. Sustituir cantidades conocidas y calcular el resultado, con unidades
consistentes en todos los cálculos.
Para puntos 1 y 2 de un sistema en el cual hay bombas,
turbinas y se considera las pérdidas por fricción, el Bernoulli se
expresa como:
BOMBAS FRICCIÓN TURBINAS
Energía adicional 
suministrada
Energía 
perdida
Energía 
extraída Energía en 2Energía en 1 =+
_ _
1 2
2
2
22
1
2
11
22
z
g
vP
hhhz
g
vP
TfB 

2
2
22
1
2
11
22
z
g
vP
hhhz
g
vP
TfB 

En la ecuación de Bernoulli en términos de carga es:
Carga de 
velocidad
Carga de 
presión
Carga de 
elevación
POTENCIA HIDRÁULICA (PH): llamada también potencia bruta
hQPH 