INTERACCION FLUJO - PARED SOLIDA

Presentación del tema: "INTERACCION FLUJO - PARED SOLIDA"— Transcripción de la presentación:

1 CATEDRA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS FLUJO TURBULENTO EN CONDUCCIONES ABIERTAS Y CERRADAS

2 INTERACCION FLUJO - PARED SOLIDA
FLUJO LAMINAR FLUJO TURBULENTO Subcapa viscosa

3 DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES MEDIAS
EN FLUJO TURBULENTO SUBCAPA VISCOSA LINEAL

4 ZONA DE TRANSICIÓN Y TURBULENTA
HIDRAULICAMENTE LISO HIDRAULICAMENTE RUGOSO ZONA TURBULENTA

5 PERFILES DE VELOCIDADES EJEMPLO: ks= 0. 3 mm; agua a 15ºC - n= 1
PERFILES DE VELOCIDADES EJEMPLO: ks= 0.3 mm; agua a 15ºC - n= 1.14 x 10-6 m2/s; d= 36’’) TRANSICION DE FLUJO LAMINAR A HIDRAULICAMENTE LISO TRANSICION DE FLUJO HIDRAULICAMENTE LISO A HIDRAULICAMENTE RUGOSO

6 DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES FLUJO TURBULENTO - RESUMEN
SUBCAPA VISCOSA HIDRAULICAMENTE LISO ZONA DE TRANSICIÓN HIDRAULICAMENTE RUGOSO ZONA TURBULENTA

7 FRICCIÓN en TUBERIAS CIRCULARES
Ecuación de DARCY - WEISBACH para pérdidas de carga por fricción ANÁLISIS DIMENSIONAL

8 EXPERIMENTOS EN TUBERIAS
Diagrama de NIKURADSE (1933)

9 EXPERIMENTOS EN TUBERIAS
CONCLUSIONES - Diagrama de NIKURADSE (1933) FLUJO LAMINAR - Re < 2000, f varía linealmente con Re FLUJO TURBULENTO - Cerca del Re crítico (2200) todas las curvas coinciden - Los tubos con mayor ks/d se separan mas rápidamente de la “curva lisa” debido a que cuando Re aumenta d’ disminuye - Los flujos pasan en forma gradual de Flujo Hidráulicamente LISO a RUGOSO - Apenas se separa de la “curva lisa” f es una función compleja de Re y ks/d. Flujo TRANSICIONAL - cuando Re sigue aumentando las curvas se vuelven horizontales, es decir, que NO dependen de Re y sólo son función de ks/d

10 EXPERIMENTOS EN TUBERIAS “REALES”
Diagrama de MOODY (1940) - Tomó los resultados de NIKURADSE para Re muy altos (curva horizontal) y encontró una relación f vs. ks/d para flujo altamente turbulento - Con diferentes materiales y diámetros comerciales pudo establecer el ks para cada uno en flujo hidráulicamente rugoso - Observó que la rugosidad real era muy diferente a la rugosidad artificial de Nikuradse

11 EXPERIMENTOS EN TUBERIAS “REALES”
Diagrama de MOODY (1940) MODIFICADO EXPERIMENTOS EN TUBERIAS “REALES”

12 EXPERIMENTOS EN TUBERIAS “REALES”
Diagrama de MOODY (1940)

13 VALORES DE ks EN MATERIALES COMERCIALES

14 DISEÑO DE TUBERIAS SIMPLES
BERNOULLI

15 VALORES DE km EN ACCESORIOS COMERCIALES

16 BOMBAS EN SISTEMAS DE TUBERIAS

17 BOMBAS EN SISTEMAS DE TUBERIAS
Curva de la Bomba y Eficiencia (en gral. Suministrados por el fabricante)

18 BOMBAS EN SISTEMAS DE TUBERIAS
Curva de Sistema Bomba-Tubería

19 BOMBAS EN SISTEMAS DE TUBERIAS
Punto de Operación de la Bomba