capivdinamicadelosfluidos2parte_2016021242

Upload: nicolas-ferreyra

Post on 23-Feb-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    1/11

    =

    La masa de fluido en el volumen elemental ser:

    =

    Reemplazando los trminos en la Segunda Ley de Newton,

    Y considerando solo los componentes en direccin del eje X,

    + + =

    Siendo X la componente en direccin del eje x de las fuerzas exteriores, por

    unidad de masa, actuando sobre el volumen de control

    = + +

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    2/11

    El componente de volumen es factor comn a todas las expresiones,

    por lo que:

    = + +

    Por otra parte, , cuando se trata de un lquido real (existe viscosidad y est en

    movimiento), las presiones en las tres direcciones son diferentes:

    Pero que pueden representarse como:

    = +

    = +

    = +

    = +

    = +

    = +

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    3/11

    Se puede demostrar que:

    = 1

    3 + +

    Reemplazando estos resultados e n la ecuacin anterior,

    = + +

    = + +

    = + +

    Y para los otros dos ejes,

    En forma condensada,

    =

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    4/11

    Que es la ecuacin de movimiento en forma diferencial.

    El vector contiene los trminos que representan el hecho de que es un fluido

    real y que no es lquido perfecto:

    0

    Reemplazando la expresin para la aceleracin en la ecuacin de movimiento:

    =

    =

    + 1

    2 + 2

    Para un fluido perfecto, = 0

    =

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    5/11

    Y si el fluido est en reposo, se reproduce la Ley de la Hidrosttica

    1=

    Por otra parte, si el campo de fuerza F se puede derivar de una funcin potencial U,

    =

    Y si el lquido es perfecto,

    =

    + 1

    2 + 2

    Se agrupan los trminos con gradiente

    + +1

    2 =

    + 2

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    6/11

    Si el flujo es irrotacional:

    1

    2 = = 0

    Y por ende, habr una funcin potencial de la cual el campo de velocidades

    pueda derivarse,

    =

    + +1

    2

    + = 0

    La ecuacin para fluido perfecto queda,

    Cuya solucin tiene la forma,

    + +1

    2 + =

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    7/11

    Por otra parte,

    + +12

    =

    + 2

    Si el flujo es permanente:

    = 0

    La energa ser,

    = + + = 2

    La energa se conservar:

    = 0

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    8/11

    = 0

    Ya sea que se cumpla una de las dos condiciones siguientes:

    El flujo es irrotacional

    El producto del vector rotacional y la velocidad , es cero

    = 0

    Y esto ocurre cuando los vectores son paralelos

    = = 0

    Entonces se dice, para un fluido ideal, la energa se conserva

    durante flujo permanente a lo largo de una lnea de corriente.

    Hecho que se cumple a lo largo de una lnea de corriente

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    9/11

    LEY DE BERNOULLI

    =

    De la ecuacin de movimiento,

    En la que acta nicamente el campo gravitacional de la Tierra

    La ecuacin es proyectada sobre una lnea de corriente,

    + + 1

    2 + + = 0

    Factorizando,

    + + + 1

    + = 0

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    10/11

    Integrando entre dos puntos 1 y 2 a lo largo de una lnea de corriente:

    + + + 1

    + 1

    = 0

    Si el flujo e permanente, la primera integral ser cero.

    + + = 1

    + + =

    Que es la Ecuacin de Bernoulli, vlida para:

    Flujo no permanente

    Vlido sobre una lnea de corriente

    Lquido real Solo acta la gravedad

    Al trmino en la integral se le conoce como prdida de carga que sufre el fluido al

    moverse desde el punto 1 al 2

    Preparado por Galo Muoz V.

  • 7/24/2019 CapIvDinamicaDeLosFluidos2Parte_2016021242

    11/11

    = + + Altura de la energa o energadel flujo

    +Cota piezomtrica

    Altura de velocidad

    Altura de presin

    Energa altimtrica

    A los trminos se los conoce como:

    Preparado por Galo Muoz V.