Cómo varia la presión dinámica con respecto a la velocidad del flujo

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Ec. Continuidad:

En el caso de flujo de conductos se puede aceptar que el flujo es estacionario y que la velocidad es uniforme en una sección transversal.

En un momento dado el caudal en una tubería debe ser el mismo en toda su longitud. Sumatorio caudales=0  

Ec. Cantidad de movimiento:

En el caso de flujo en conductos se puede aceptar que el flujo es estacionario e incompresible y la velocidad es uniforme en una sección transversal.

La altura de un punto solo depende del punto considerado y no del camino por el que se llega a él.

Ec. Energía:

Las pérdidas de carga en las dos tuberías tienen que ser las mismas

 deposido ideal.

Es un elemento de acumulación de fluido cuya altura o energía permanece constante, permitiendo extraer o introducir todo el fluido que se quiera.

En los depósitos abiertos la altura corresponde al nivel del líquido.

Concepto de  altura de energía


La línea que une  las alturas totales de todos los puntos se conoce como la línea de energía.
La suma de energía potencial y energía de presión en un punto se conoce como altura piezométrica.

La línea que une las alturas piezométricas de todos los puntos es la línea piezométrica.

Además de las pérdidas de carga lineales también se producen pérdidas de carga singulares.

perdidas de cargas lineales. Se trata de evaluar las perdidas que se dan a lo largo de la tubería.

El número de Reynolds es un parámetro adimensional que expresa la relación entre las fuerzas viscosas y las de inercia.

 flujo laminar Re <2000 el="" factor="" dominante="" es="" la="" viscosidad="" y="" las="" diferentes="" capas="" del="" fluido="" que="" discurren="" sin="">2000>

flujo tubulento Re >4000 la turbulencia origina un fuerte intercambio de masa,cant de mov y energía.

 entre 2000 y 4000 existe una zona de transición con flujo inestable.

Flujo laminar:


 Es válida la ley de Newton de la viscosidad, y con el esfuerzo constante se deduce la ecuación de  HAGEN-POISEUILLE

Flujo turbulento:


No es válida la ley de Newton. El esfuerzo cortante es

                                   f coeficiente de fricción

ecuación de darcy : f es un parámetro adimensional denominado factor de fricción que es función del numero de reynos y de la rugosidad relativa, f es la relación entre las perdidas de las cargas lineales por unidad de longitud y la energía cinética entre el diamentro. y f esta relacionado con las tensiones cortantes en la pared.

En régimen laminar también es válida                   

En régimen turbulento el factor fricción depende de la rugosidad relativa wBlCRxIsKDBgwgTKlzIsKHDhxAjSpxIceIgABgqa

Colebrok y white: f para régimen turbulento

perdidas de carga singulares  son las producidas por cualquier elemento colocado en la tubería y que supone obstrucción al paso de flujo(válvulas , filtros)

Tuberías en serie:


El caudal que circula por ellas es el mismo y la pérdida de carga total es la suma de la de cada una

Tuberías en  paralelo:


El caudal es la suma de los caudales individuales pero la pérdida de carga entre los extremos es la misma para todas las tuberías

Cavitación:


Ebullición de un líquido en movimiento por descender la presión hasta alcanzar la presión de vapor. Está asociado al aumento de energía cinética, aumento de cota y pérdidas de carga. Constituye un fenómeno importante en la selección y operación de bombas, válvulas y otros equipos de control. Se produce cuando en algún punto la presión del fluido desciende por debajo de la presión de vapor, formándose entonces burbujas de vapor por ebullición. Cuando estas burbujas se ven afectadas por una presión de vapor se vuelven inestables y colapsan violentamente. Esto provoca ruidos, vibraciones y erosión.

Una fuerte cavitación reduce el rendimiento de los equipos hidráulicos, pero incluso una cavitación en fase incipiente puede con el tiempo llegar a erosionar las superficies metálicas.

Transitorios:estos fenómenos tienen lugar  siempre que se produce una variación brusca en la veloc del fluido


Golpe de ariete

Tienen lugar cuando se ponen en funcionamiento o paran las bombas de una instalación, al abrir y cerrar válvulas, en los procesos de llenado y vaciado de tuberías, es decir, siempre que hay una variación brusca en al velocidad del fluido.

La fuerza necesaria para disipar la cantidad de un líquido al disminuir su velocidad causa un aumento de presión que se transmite por las tuberías con la velocidad de propagación de las ondas en el fluido correspondiente. La magnitud del incremento de presión depende de la rapidez del cambio y de la velocidad de la onda.

Las ondas de depresión, debidas a las aperturas de las válvulas o a los rebotes en depósitos de ondas de sobrepresión, pueden alcanzar valores muy próximos al vacío absoluto.  Bajo estas condiciones se produce cavitación e incluso riesgo de colapso de las tuberías

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