FLUJO DE FLUIDOS EN CONDUCTOS CERRADOS La velocidad de flujo, dentro de un conducto cerrado, no es uniforme siendo mayo en el centro para y menor en los extremos del conducto. v A

Un fluido puede ser representado, cuantitativamente de tres formas: en cuanto peso, volumen y masa Tasa de flujo de peso w = g·Q (F/T) [N/s] g: peso específico del fluido (F/L3) [N/m3] Q: tasa volumétrica (L3/T) [m3/s) Tasa volumétrica Q = A·v (L3/T) [m3/s] A: área de la sección conductora (L2) [m2] v: velocidad de flujo promedio (L/T) [m/s]

Tasa de flujo de masa M = r·Q (M/T) [kg/s] r: densidad del fluido (M/L3) [kg/m3] Q: tasa volumétrica (L3/T) [m3/s)

Conservación de Energía y Teorema de Bernoulli 1era ley de termodinámica: “La materia no se pierde ni se crea, solo se transforma”. Formas de un fluido: un fluido, al estar en movimiento, su energía puede ser descompuesta en tres componentes: v Z = 0 z P Elemento de fluido

a) E potencial (elevación) EP = w·z [N/m] b) E cinética (velocidad) [N/m] c) E de Flujo o de Presión

Por lo tanto la energía total de un fluido en un sistema quedara representada como: Energía total E = EP + EC + EF En canales abiertos se está a presión atmosférica, Po, por lo tanto este elemento no existirá

TEOREMA DE BERNOULLI 1 2 v2 v1 Z2 Z1 P2 P1 Si un fluido fluye desde un punto 1 a un punto 2 y en el sistema no se presenta acumulación o perdidas de energía, entonces: P2 1 2 v2 v1 Z2 P1 Z1

Z2 Z1 1 2 v2 v1 P1 P2

Una forma practica de expresar la energía es hacerlo como carga hidráulica donde cada componente de energía queda expresado como columna de agua. Carga de presión Carga de elevación Carga de velocidad

El fluido es incompresible Sin embargo se debe considerar que el teorema de Bernoulli solo es valido bajo los siguientes supuestos: El fluido es incompresible No existen elementos mecánicos que aporten o extraigan E del sistema (conducción) No existe transferencia de q (calor) hacia o desde el sistema (convección) No existe pérdida de carga por fricción

CONCEPTO DE PERDIDAS DE CARGA HIDRAULICA En un sistema las perdidas de carga se pueden medir fácilmente considerando las diferencias de presión entre 2 puntos: Siempre existen Varía según el material conductor: largo, diámetro, rugosidad del material. A Q y v constantes, la pérdida de carga no es influida por la presión Volver