Shuls el cachudo el toron, Resumos de Metodologia

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Dinámica de fluidos (Hidrodinámica)

Semana 08 – Sesión 01

FLUIDOS Y TERMODINÁMICA

Datos/Observaciones

¿Qué principios físicos utiliza la jardinera para regar?

¿Qué hace para que el

agua llegue mas lejos?

https://andina.pe/agencia/noticia-proponen-reuso-aguas-residuales-tratadas-para-regar-parques-y-jardines-16-distritos-654068.aspx

¿Qué parámetros físicos

está variando?

Datos/Observaciones Agenda Definición de fluido ideal. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli Evaluación de casos donde se aplica la ecuación de Bernoulli. Resolución de ejercicios. Cierre.

Hidrodinámica Hidrodinámica Estudia los fluidos en movimiento, es decir, el flujo de los fluidos. Cuando el fluido está en movimiento, su flujo se caracteriza como uno de dos tipos principales.

• (^) fluido estable o fluido laminar
• (^) fluido turbulento Hidrodinámica

Hidrodinámica Flujo Ideal El movimiento de un fluido puede ser extremadamente complicado, y por tanto, difícil de analizar. Sin embargo, se pueden tener situaciones que facilitaran este análisis, como el caso de un flujo ideal. En el estudio de líquidos en movimiento que realizaremos en esta sesión usaremos este modelo. Fluido ideal:

1. Es incompresible (no cambia su densidad),
2. Es no viscoso (no presenta fricción interna).
3. Es estable (laminar)
4. Es irrotacional (no tiene cantidad de movimiento angular en torno a punto alguno)

Hidrodinámica Ecuación de continuidad El principio de continuidad de un fluido en movimiento se basa en el principio de que la masa de un fluido en un flujo estable no cambia. Para obtener la ecuación de continuidad consideremos un flujo estable de un líquido a través de un tubo de tamaño no uniforme como se muestra en la figura. Tomemos la sección de 1 a 2. 1 2

 m  m

1 1 2 2   V    V 1 1 1 2 2 2

  x A    x A

1 1 1 2 2 2  v  tA   v  tA 1 1 1 2 2 2  v A  v A

Si el fluido es incompresible, como en el caso de líquidos

1 1 2 2

v A  v A

1 1 2 2

x v t

x v t

Hidrodinámica Ecuación de Bernoulli En la ecuación de continuidad podemos ver que la velocidad del flujo de un fluido puede cambiar a lo largo de la trayectoria del flujo. La presión dentro de un líquido, además de tener una dependencia con la altura del líquido, también presenta una dependencia con la velocidad del flujo. La ecuación de Bernoulli relaciona presión, altura y velocidad del flujo estable de un fluido ideal.

Hidrodinámica Ecuación de Bernoulli Otra forma de expresar la ecuación de Bernoulli es

constante

P gh v

Observación: Para una misma altura: Se observa en esta ecuación que si hay un aumento de velocidad la presión tiene que disminuir para que esta ecuación permanezca constante. En caso ocurra una disminución en la velocidad la presión aumenta. Es decir a menor velocidad mayor será la presión.

cte.

P   v 

Hidrodinámica Si el tanque está cerrado Si el tanque está abierto A 1 h Ley de Torricelli h Si el tanque está abierto

Hidrodinámica Medidor de Venturi Dentro del tubo mostrado en la figura hay un flujo ideal de un líquido. 2 2 1 1 1 2 2 2

P   gy   v  P   gy   v 2 2 1 1 2 2

P   v  P   v

  2 2 1 2 2 1

P  P   v  v 1 1 2 2 v A  v A

  1 2 (^2 1 2 ) 1 2 2 P P v A

 A A

   Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli

DESARROLLEMS

JUNTOS

Hidrodinámica Un grifo de agua llena un balde de 10 litros en 2 minutos. Calcule el caudal y la velocidad con la que sale el agua. Considere que el grifo tiene un diámetro de 2,50 cm. Ejemplo 1.

RESOLVAMOS EN GRUPOS DE 04 INTEGRANTES

Ejercicio 3.

Un caño de agua llena un balde de 20 litros en 3.5 minutos. Calcule el

caudal y la velocidad con la que sale el agua. Considere que el caño tiene

un diámetro de 3 cm.