Flujo Interno y Mecánica de Fluidos

Flashcards de vocabulario basados en la lección sobre clasificación de fluidos, flujos internos, número de Reynolds y cálculo de pérdidas de carga en tuberías.

Flujo interno

Aquellos flujos en los cuales el fluido queda completamente limitado por superficies sólidas, como a través de tubos y conductos completamente llenos.

Flujo en canales abiertos

Flujos en tuberías y conductos que no están llenos, donde el mecanismo que promueve el movimiento del fluido es la gravedad.

Capa límite

Región del flujo donde los efectos viscosos son importantes y la velocidad del fluido aumenta desde cero en la pared hasta la velocidad del flujo libre.

Longitud de entrada ($L_e$)

Distancia desde la entrada del tubo hasta donde la capa límite alcanza el centro del conducto y el perfil de velocidades no cambia con la distancia.

Flujo totalmente desarrollado

Estado del flujo que ocurre más allá de la longitud de entrada, donde los perfiles de velocidad permanecen constantes con la distancia.

Flujo externo

Aquel en que el fluido se mueve alrededor de un cuerpo sumergido, con fronteras suficientemente alejadas para considerarlo no confinado.

Flujo viscoso

Flujo donde son importantes los esfuerzos cortantes o de cizallamiento entre capas adyacentes producto de la viscosidad.

Flujo no viscoso

Flujo donde no son importantes los esfuerzos cortantes y se considera que la viscosidad del fluido es cero.

Número de Reynolds en flujo laminar

Régimen que ocurre cuando el número de Reynolds es $Re < 2100$.

Número de Reynolds en flujo de transición

Régimen que ocurre en el intervalo $2100 \leq Re \leq 4000$.

Número de Reynolds en flujo turbulento

Régimen que ocurre cuando el número de Reynolds es $Re > 4000$.

Ecuación de Pouseoulle

Ecuación utilizada para determinar analíticamente el perfil de velocidades en un flujo laminar.

Pérdidas de energía totales ($h_{lt}$)

Suma de las pérdidas de energía debido a la fricción ($h_{lma}$) y las pérdidas menores en accesorios ($h_{lme}$).

Pérdidas mayores ($h_{lma}$)

Pérdidas de carga debidas específicamente a la fricción del fluido con las paredes del tubo.

Factor de fricción ($f$) para flujo laminar

Se determina analíticamente mediante la expresión $f = \frac{64}{Re}$.

Diagrama de Moody

Gráfica utilizada para determinar el factor de fricción ($f$) basándose en el número de Reynolds ($Re$) y la rugosidad relativa ($e/D$).

Rugosidad relativa

Relación entre la rugosidad absoluta ($e$) del material de la tubería y el diámetro ($D$) del tubo, expresada como $e/D$.

Ecuación de Colebrook

Fórmula válida para determinar $f$ en régimen turbulento dentro de los rangos $4000 \leq Re \leq 10^8$ y $10^{-7} \leq e/D \leq 0.05$.

Pérdidas menores ($h_{lme}$)

Pérdidas de carga ocasionadas por accesorios como válvulas, codos, uniones o cambios de sección.

Longitud equivalente ($L_e$)

Forma de expresar las pérdidas en accesorios mediante una longitud de tubería que causaría la misma caída de presión.

Diámetro hidráulico ($D_H$)

Parámetro utilizado para ductos no circulares definido como $D_H = \frac{4A}{P_m}$.