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INGENIERÍA AMBIENTAL

Procesos Unitarios

Sesión 6

Dinámica de Fluidos

Mg. Ing.° Nancy Encarnación Bermúdez

Autor desconocido está bajo licencia

Bernoulli Daniel Bernoulli (Groninga, 8 de febrero de 1700 - Basilea, 17 de marzo de 1782 ) fue un matemático, estadístico, físico y médico holandés- suizo. En 1738 publicó su obra 'Hidrodinámica', en la que expone lo que más tarde sería conocido como el Principio de Bernoulli.

La Ecuación De Bernoulli

Creando un criterio para decidir si el flujo de un

gassepuede tratar como incompresible.

Considerando un flujo estacionario sin esfuerzo

cortante, trabajo en el eje o transferencia de calor.

A estas condiciones, la presión de estancamiento es

constante. Se supondrá que los cambios en elevación

son despreciables.

https://youtu.be/_m9DNnE6xBE

Energía de un fluido que se transporta en una tubería Restricciones de la ecuación de Bernoulli Solo es valida para fluidos incompresibles w1=w

• No tiene en cuenta dispositivos que agreguen energía al sistema W= 0
• No hay transferencia de calor Q=
• No hay perdidas por fricción ft = Análisis será que esta ecuación es de uso real?

PÉRDIDAS DE ENERGÍA h L

Las pérdidas totales de energía hL es dada por hL = (^)  perdidas por accesorios + p Las pérdidas de energía por accesorios = se dan por cambios de dirección y velocidad del fluido en válvulas te, codos, aberturas graduales y súbitas entre otros Las pérdidas por fricción = se dan por el contacto del fluido con las paredes de las tuberías y conductos que por lo general son rugosos

En función del caudal la expresión queda de la siguiente forma.

El tipo de flujo, laminar o turbulento, depende del valor de la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas, es decir del número de Reynolds Re: TIPO DE FLUIDO

COMO CALCULAR EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

Para calcular el coeficiente de fricción “f” se usa el diagrama de Moody, el cual se presenta en la figura.

Ejemplo

DIAMETRO NOMINAL (DH) Y DIAMETRO HIDRAULICO (DH)

1.DN (Diámetro Nominal): El DN se refiere al diámetro nominal de la tubería. Es el tamaño nominal que se utiliza para identificar una tubería y generalmente se expresa en milímetros (mm) o pulgadas (in). El DN es el tamaño estándar asignado a la tubería y se utiliza para fines de identificación y clasificación. Por ejemplo, si se dice que una tubería tiene un DN de 40 mm, significa que su tamaño nominal es de 40 mm. Es importante destacar que el diámetro nominal no siempre es igual al diámetro interior real de la tubería. 2.DH (Diámetro Hidráulico): El DH se refiere al diámetro hidráulico de la tubería. Es una medida del diámetro efectivo de la tubería que se utiliza en cálculos relacionados con el flujo de fluidos a través de la tubería. El DH tiene en cuenta las características de la tubería que afectan el flujo, como la rugosidad interna y las conexiones. Por lo tanto, el DH suele ser menor que el diámetro nominal (DN) y se utiliza en ecuaciones de flujo, como la ecuación de Darcy-Weisbach, para calcular las pérdidas de carga y otros parámetros relacionados con el flujo.

Calcular las pérdidas de carga en una tubería de PE, de diámetro nominal 40 mm y PE

32 0,6 MPa (PE 40 0,6 Mpa), por la que circula agua a 15 ºC y con una velocidad de 2

m/s

Esto significa que la tubería tiene un diámetro nominal de 40 mm, lo que se usa para identificarla, pero su diámetro hidráulico (DH) es de 32. 6 mm, lo que se utilizaría en cálculos hidráulicos y de flujo. La diferencia entre DN y DH puede deberse a la rugosidad interna de la tubería y otras características que afectan el flujo de fluidos a través de ella