Hidrodinámica - VIDEOSDEMATEMATICAS.COM

CPU
Hidrodinámica
Calle Mercado # 555
Teléfono 3 - 366191
Caudal
Q=
V
t
Q = Av
m = mt
CPU
Hidrodinámica
Calle Mercado # 555
Teléfono 3 - 366191
V = Gasto (m3, cm3, pie3 ...)
t = Tiempo (seg, min, hr)
A = Sección recta de la tubería (m2, cm2, pie2...)
v = Velocidad del fluido (m /s, cm / s, pie / min, km/hr...)
Q
= Caudal (m3 / seg, cm3 / seg)
m = Caudal másico, flujo másico (kg /s, g / s, utm / s...)
m = Masa que atraviesa la tubería (kg, g, utm...)
Teorema de Torricelli
Tubo de Venturi (Contador de Venturi)
P 1 P 2 = (d m d L ) gh
Tubería de Sección Recta Variable
Ecuación de Continuidad
2
1
v = 2g (h 2 h 1 ) = 2gh
d m = densidad del mercurio
dL = densidad del liquido
Tubo de Pitot
Q = A1 v1 = A 2v2 = constante
Régimen Laminar
v 1 y v 2 son las velocidades medias
del fluido en las secciones rectas A1 y
A2 respectivamente
P1 1
2
2
1
+ mv + mgh 1 = P 2 N R > 3000
0 < NR 2000
Ecuación Fundamental de la Hidrodinámica
(Teorema de Bernoulli)
m
d
Régimen Turbulento
2000 < N R ≤ 3000 ⇒ Régimen Inestable
m
d
1
2
2
2
+ mv + mgh 2
d 0gh = 12 dv2
P
dg
=f
L v2
D 2g
NR =
∆P = Diferencia de Presión
NR = Número de Reynolds
D = Diámetro del tubo (m, cm, plg...)
η = viscosidad, coeficiente de viscosidad [poise = dina seg / cm ]
Formas especiales del Teorema de Bernoulli
Kl
Kg
Hl
Hg
Dl
Dg
l
g
dl
dg
Altura:
Velocidad:
2
2
1
1
2
2
2
P 1 + dv + h 1dg = P 2 + dv + h 2dg
P1
dg
2P 1
d
2
v
1
+ 2g + h 1 =
P2
dg
+ v21 + 2gh 1 =
2
v
2
+ 2g + h 2
2P 2
d
+ v22 + 2gh 2
El teorema de Bernoulli se aplica a un fluido incompresible y no viscoso que se
mueve por una tuberia con movimiento estacionario
cl
ml
cg
mg
Sistema Métrico Decimal
Km2
Km
10 100
Hm2
Hm
10 100
Dm2
Dm
10 100
m2
m
10 100
dm2
dm
10 100
cm2
cm
10 100
mm2
mm
∆P = P1 - P2
L = Longitud del tubo (m, cm, plg...)
m = masa del fluido considerado
g = gravedad (9,8 m/s2)
Presión:
f = factor de rozamiento
v = Velocidad media del fluido (m /s, cm / s, pie / min, km/hr...)
d = Densidad del fluido (kg /m3, g / cm3, utm / m3)
P2, v 2 y h2 son la presión, velocidad y altura en el punto 2
1
2
f = N64R
(Régimen Laminar)
do = Densidad del líquido del manómetro (kg /m3, g / cm3, utm / m3)
d = Densidad del fluido (kg /m3, g / cm3, utm / m3)
P1, v 1 y h1 son la presión, velocidad y altura en el punto 1
d vD
Km3
1000
Hm3
1000
Dm3
1000
m3
1000
dm3
1000
1 centipoises (cp) =10-2 poise
1micropoise(µp) = 10-6 poise
Presión Cambios de Sistemas
Bar
1 m3 = 1Kl
1 dm3 = 1l
3
100 1 cm = 1ml 1 pie (ft) = 0,3048 m
kPa
1 pie = 12 plg 1 plg (in) = 0,0254 m
10
1mm Hg = 13,6 kp/m2
milibar
1cm Hg = 10 mm Hg
100
1 pie3 = 0,0283168 m3
Pa
1 plg2 = 0,00064516 m2
10 1 utm = 9,8 kg 1Kp =1 kgf
Baria
1 Kp = 9,8 N 1 N = 105 din
1 slug = 14,59 kg
3
cm
1000
1 lb = 0,4536Kgf = 453,6gf 1Tm = 1000 kg
1 Bar = 750 mm Hg
mm3
1 lb / plg2 = 51,71 Torr
1 mm Hg = 1 Torr
1 atm = 101325 Pa = 760 mmHg