flujo de fluidos-informe

8/11/2019 Flujo de Fluidos-Informe

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NDICEIntroduccin.......................................................................................................................... 2

Flujos de Fluidos.................................................................................................................. 31. Definicin: .................................................................................................................... 3

2. Variables que describen el fulo de fluidos .................................................................. 3

3. Tipos de flujos: ............................................................................................................. 3

3.1 Flujo estacionario o flujo permanente: ................................................................ 3

3.2 Flujo incompresible .............................................................................................. 4

3.3 Flujo compresible ................................................................................................. 4

3.4 Flujo no permanente o flujo no estacionario ....................................................... 4

3.5 Flujo uniforme ...................................................................................................... 4

3.6 Flujo no uniforme ................................................................................................. 4

3.7 Flujo unidimensional ............................................................................................ 4

3.8 Flujo bidimensional .............................................................................................. 4

3.9 Flujo tridimensional.............................................................................................. 4

3.10 Flujo rotacional ..................................................................................................... 4

3.11 Flujo irrotacional .................................................................................................. 5

3.12 Flujo ideal ............................................................................................................. 5

3.13 Flujo turbulento.................................................................................................... 5

3.14 Flujo laminar ......................................................................................................... 5

4. Numero de Reynolds ................................................................................................... 6

Conclusin............................................................................................................................ 7

Linkografa .............................................................................Error! Marcador no definido.


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Universidad Alas Peruanas

Ingeniera Civil 2

Introduccin

El flujo de flujos es un fenmeno comn a la vida diaria. El estudio de su mecanismo es

esencialmente impulsado por entender la fsica involucrada, as como su control en

diversas aplicaciones de ingeniera. La astrofsica, meteorologa, oceanografa,

aerodinmica, hidrodinmica, lubricacin, ingeniera marina, turbo maquinaria, ingeniera

de yacimientos e ingeniera de la combustin, son algunos de los campos donde la

mecnica de fluidos se emplea. En este texto se trataran las bases de la mecnica que

son comunes a estas disciplinas. Habr algunos ejemplos especficos no con el objeto de

dar recetas para problemas en la prctica, sino con el objeto de mostrar los principios

generales y su manejo.


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Flujos de Fluidos

1. Definicin:

Se define como flujo a un movimiento o circulacin de un fluido sin alterar suspropiedades fsicas o qumicas.Ocurre bajo la accin de fuerzas externas. Es decir encuentra resistencia almovimiento, debido a una resistencia interna propia del fluido (viscosidad) fuerzas

viscosas.

2. Variables que describen el fulo de fluidos

Propiedades del fluido:

Densidad () :

Viscosidad del fluido :

Regimen del flujo:

velocidad :

Parmetros de la conduccin

Dimetro (D) : m

3. Tipos de flujos:

3.1 Flujo estacionario o flujo permanente: Este tipo de flujo se caracterizaporque las condiciones de velocidad de escurrimiento en cualquier punto nocambian con el tiempo, o sea que permanecen constantes con el tiempo o

bien, si las variaciones en ellas son tan pequeas con respecto a los valoresmedios.


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3.2 Flujo incompresible:Es aquel en los cuales los cambios de densidad de unpunto a otro son despreciables, mientras se examinan puntos dentro delcampo de flujo, es decir:

3.3 Flujo compresible:Es aquel en los cuales los cambios de densidad de unpunto a otro no son despreciables.

3.4 Flujo no permanente o flujo no estacionario: En este tipo de flujo engeneral las propiedades de un fluido y las caractersticas mecnicas delmismo sern diferentes de un punto a otro dentro de su campo.

3.5 Flujo uniforme: Este tipo de flujos son poco comunes y ocurren cuando elvector velocidad en todos los puntos del escurrimiento es idntico tanto en

magnitud como en direccin para un instante dado o expresadomatemticamente:

3.6 Flujo no uniforme: Es el caso contrario al flujo uniforme, este tipo de flujo seencuentra cerca de fronteras slidas por efecto de la viscosidad

3.7 Flujo unidimensional: Es un flujo en el que el vector de velocidad slodepende de una variable espacial, es decir que se desprecian los cambiosde velocidad transversales a la direccin principal del escurrimiento. Dichos

flujos se dan en tuberas largas y rectas o entre placas paralelas.

3.8 Flujo bidimensional: Es un flujo en el que el vector velocidad slo dependede dos variables espaciales. En este tipo de flujo se supone que todas laspartculas fluyen sobre planos paralelos a lo largo de trayectorias queresultan idnticas si se comparan los planos entre si, no existiendo, portanto, cambio alguno en direccin perpendicular a los planos.

3.9 Flujo tridimensional:El vector velocidad depende de tres coordenadasespaciales, es el caso ms general en que las componentes de la velocidad

en tres direcciones mutuamente perpendiculares son funcin de lascoordenadas espaciales x, y, z, y del tiempo t. Este es uno de los flujos mscomplicados de manejar desde el punto de vista matemtico y slo sepueden expresar fcilmente aquellos escurrimientos con fronteras degeometra sencilla.

3.10 Flujo rotacional:Es aquel en el cual el campo rot v adquiere en algunos desus puntos valores distintos de cero, para cualquier instante.


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3.11 Flujo irrotacional:Al contrario que el flujo rotacional, este tipo de flujo secaracteriza porque dentro de un campo de flujo el vector rot v es igual a ceropara cualquier punto e instante. En el flujo irrotacional se excepta lapresencia de singularidades vorticosas, las cuales son causadas por los

efectos de viscosidad del fluido en movimiento.

3.12 Flujo ideal:Es aquel flujo incompresible y carente de friccin. La hiptesisde un flujo ideal es de gran utilidad al analizar problemas que tengangrandes gastos de fluido, como en el movimiento de un aeroplano o de unsubmarino. Un fluido que no presente friccin resulta no viscoso y losprocesos en que se tenga en cuenta su escurrimiento son reversibles.

3.13 Flujo turbulento: Un flujo es turbulento cuando sus partculas se mueven entrayectorias muy irregulares que causan colisiones entre las partculas,producindose un importante intercambio de cantidad de movimiento entre

ellas. La turbulencia establece esfuerzos de cizalla importantes y causaprdidas de energa en todo el flujo.

3.14 Flujo laminar:Un flujo es laminar cuando sus partculas se mueven a lolargo de trayectorias suaves en lminas o capas, de manera que una capase desliza suavemente sobre otra capa adyacente. Este tipo de flujoscumple la Ley de Viscosidad de Newton.

La naturaleza laminar o turbulenta de un flujo se indica mediante el nmero

de Reynolds.


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4. Numero de Reynolds

El nmero de Reynolds es la relacin de la densidad, viscosidad, velocidad ydimensin tpica de un flujo.

Para un fluido que circula por el interior de una tubera circular recta, el nmero de

Reynolds viene dado por:

Dnde:

: Densidad del fluido : Velocidad caracterstica del fluido : Dimetro de la tubera a travs de la cual circula el fluido o longitud

caracterstica del sistema

: Viscosidad dinmica del fluido: Viscosidad cinemtica del fluido

Si

Si

Si

Ejemplo:

Calcular el nmero de Reynolds para la sangre que circula a 30 cm/s por una aorta de 1.0cm de radio. Suponer que la sangre tiene una viscosidad de Pas y una densidadde 1060 kg/m3

Datos:

Velocidad: 30cm/s= 0.3m/s Viscosidad: Pa

Radio: 10cm = 0.01m Diametro = 2r: 0.02m Densidad:1060 kg/

Solucin:


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Conclusin

Conocer el significado, los tipos de flujos de fluidos, ya que nos permite saber cules son

los flujos ms comunes que podemos encontrar en la ingeniera y as poder diferenciarlas

una de otras.

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