MECNICA DE FLUIDOS INombre: Cristian ValenzuelaCurso: Quinto Petroqumica Fecha: 17/06/2015DINMICA DE FLUIDOSLa dinmica de fluidos estudia los fluidos en movimiento. Si cada elemento que pasa por un punto dado sigue la misma lnea de flujo que los elementos precedentes se dice que el flujo es estable o estacionario. En un flujo estacionario la velocidad en cada punto del espacio permanece constante en el tiempo aunque la velocidad de la partcula puede cambiar al moverse de un punto a otro.

Ecuacin de continuidad La cantidad de fluido que pasa por un sistema por unidad de tiempo puede expresarse por medio de tres trminos distintos: Q: El flujo volumtrico es el volumen de fluido que circula en una seccin por unidad de tiempo.

Donde A es el rea y v es la velocidad promedio del flujo.

W: El flujo en peso es el peso del fluido que circula en una seccin por unidad de tiempo.

M: El flujo msico es la masa de fluido que circula en una seccin por unidad de tiempo.

La velocidad de flujo depende del principio de continuidad, donde, un fluido circula con un flujo volumtrico constante de la seccin 1 a la seccin 2. Es decir, la cantidad de fluido que circula a travs de cualquier seccin en cierta cantidad de tiempo es constante. Esto se conoce como flujo estable.

Conservacin de la energa: Ecuacin de Bernoulli

Considere un elemento de fluido como el que se ilustra en la figura dentro de una tubera en un sistema de flujo. Se localiza a cierta elevacin z, tiene velocidad v y presin p. El elemento de fluido posee las siguientes formas de energa:Energa potencial. Debido a su elevacin, la energa potencial del elemento en relacin con algn nivel de referencia es:

Donde w es el peso del elemento.Energa cintica. Debido a su velocidad, la energa cintica del elemento es

Energa de flujo. A veces llamada energa de presin o trabajo de flujo, y representa la cantidad de trabajo necesario para mover el elemento de fluido a travs de cierta seccin contra la presin p. La energa de flujo se abrevia EF y se calcula por medio de

Entonces, la cantidad total de energa de estas tres formas que posee el elemento de fluido es la suma E.

Ahora, considere el elemento de fluido en la figura 6.5, que se mueve de la seccin 1 a la 2. Los valores de p, z y v son diferentes en las dos secciones, pero si no hay energa que se agregue o pierda en el fluido entre las secciones 1 y 2, entonces el principio de conservacin de la energa requiere que:

Como W es comn para todos los trminos, por lo que la ecuacin se convierte en la ecuacin de Bernoulli:

Cada trmino de la ecuacin de Bernoulli es una forma de la energa que posee el fluido por unidad de peso del fluido que se mueve en el sistema.En tanques, toberas y depsitos expuestos a la atmosfera cuando el fluido en un punto de referencia est expuesto a la atmosfera, la presin es igual a cero y el trmino de la carga de presin se cancela en la ecuacin de Bernoulli.En resumen, la ecuacin de Bernoulli toma en cuenta los cambios en la carga de elevacin, carga de presin y carga de velocidad entre dos puntos en un sistema de flujo de fluido. Se supone que no hay prdidas o adiciones de energa entre los dos puntos, por lo que la carga total permanece constante.Restricciones de la ecuacin de Bernoulli: Es vlida solo para fluidos incompresibles, porque se supone que el peso especfico del fluido es el mismo en las dos secciones de inters. No puede haber dispositivos mecnicos que agreguen o retiren energa del sistema debido a que la ecuacin establece que la energa en el fluido es constante. No puede haber transferencia de calor hacia el fluido o fuera de este. No puede haber prdida de energa debido a la friccin.