Unidad IV MFC135 Part 1
Mecánica de Fluidos. UES FMOcc.
Ing. Carlos Ernesto Guerrero Cortez.
Unidad IV. Dinámica de Fluidos. Parte 1.
Generalidades.
La dinámica es la rama de la física que se encarga de estudiar el movimiento, en este caso se aplica a los fluidos (gases y líquidos).
1) Ecuación de Conservación de Masa.
2) Conservación de la Energía- Ecuación de Bernoulli y aplicaciones.
3) Ecuación General
de la Energía.
4.1 Ecuación de Conservación de Masa.
“La materia no se crea, ni se destruye, solo se transforma”.
Antoine Lavoisier.
4.1 Ecuación de Conservación de Masa.
4.1.1 La Tasa de Flujo de un fluido y la ecuación de continuidad.
La cantidad de fluido que pasa por un sistema por unidad de tiempo puede expresarse por medio de tres términos distintos:
Q= El flujo volumétrico es el volumen de fluido que circula en una sección por unidad de tiempo.
W= El flujo en peso es el peso del fluido que circula en una sección por unidad de tiempo.
m= El flujo másico es la masa de fluido que circula en una sección por unidad de tiempo.
4.1 Ecuación de Conservación de Masa. 4.1.1 La Tasa de Flujo de un fluido y la ecuación de continuidad.
�� = ����
Si,
��1 = ��2
Asumiendo que la densidad es constante en el fluido
��1��1 = ��2��2Ecuación de la continuidad.
4.1 Ecuación de Conservación de Masa.
4.1.2 Balance de masa para procesos de flujo estacionario.
El principio de conservación de la masa exige que la cantidad total de masa que entra en un volumen de control sea igual a la cantidad total de masa que sale de él.
�� �������������� = �� ������������
4.2. Conservación de la Energía- Ecuación de Bernoulli.
�� = ����2
Teoría de Relatividad. Albert Einstein.
4.2. Conservación de la Energía- Ecuación de Bernoulli.
4.2.1 Presión estática, dinámica y de estancamiento.
La suma de la energía cinética, la potencial y de flujo de una partícula de fluido es constante a lo largo de una línea de corriente en el transcurso del flujo estacionario, cuando los efectos de
la compresibilidad y de la fricción son despreciables. ��+��12
��1
2+ ����1 =��2��+��22 2+ ����2
O su variación: ��+��12
2��+ ��1 =��2��+��22
��1
2��+ ��2Ecuación de Bernoulli.
(Alturas de Carga)
4.2. Conservación de la Energía- Ecuación de Bernoulli.
O su variación:
��1 +��12��
2+ ������1 = ��2 +��22��
2+ ������2
•��1 es la presión estática
• ��12��
2es la presión dinámica
• ������1 es la presión hidrostática
Ecuación de Bernoulli.
(Presiones)
4.2. Conservación de la Energía- Ecuación de Bernoulli.
4.2.2 Línea de gradiente hidráulico (línea piezométrica) y línea de energía (carga total).
Con frecuencia es conveniente representar de manera gráfica el nivel de la energía mecánica, usando alturas, con la finalidad de facilitar la visualización de los diversos términos de la
ecuación de Bernoulli. ��+��12
��1
2��+ ��1 = ��
Ecuación de Bernoulli. (Alturas de Carga)
O su variación: ����+��12
��1
2��+ ��1 = ��
Ecuación de Bernoulli. (Alturas de Carga)
4.2. Conservación de la Energía- Ecuación de Bernoulli.
4.2.2 Línea de gradiente hidráulico (línea piezométrica) y línea de energía (carga total).
✔ LE (Longitud de Energía o Carga Total)
= Carga de Presión+ Carga de
Velocidad + Carga de Elevación.
✔ LGH (Longitud de Gradiente Hidráulico
o Piezométrica) = Carga de Presión +
Carga de Elevación.