P t. Primer Semestre 2010 PAUTA AYUDANTÍA 7 DINÁMICA DE FLUIDOS. Loa fluidos se pueden clasificar de las siguientes maneras:

Transcripción

1 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina PUT YUDNTÍ 7 DINÁMIC DE FLUIDOS Loa fluido e pueden claificar de la iguiente anera: V Si por ejeplo, el flujo e peranente o etacionario, e dice que 0 t upone que la otra ariable tapoco cabian en el tiepo. y por ende, tabién P t 0 0 t Q t 0,etc. PÁGIN

2 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina LÍNES DE CORRIENTE Son cura iaginaria dibujada a traé de un fluido en oiiento y que indican la dirección de éte en lo diero punto del flujo del fluido. La tangente a la línea de corriente repreentan la dirección edia de la elocidad. TUOS DE CORRIENTE Etá contituido por una región parcial de flujo deliitada por un conjunto de línea de corriente que lo conforan. E cuando la uperficie de corriente e cerrada. CNTIDD DE FLUJO E la cantidad de flujo que fluye por unidad de tiepo a traé de una ección. Flujo Voluétrico o Caudal (Generalente para incopreible) Voluen por unidad de tiepo Flujo Máico (Generalente para f.copreible) Maa por unidad de tiepo Flujo de Peo (Generalente para f.copreible) Peo por unidad de tiepo SUPERFICIE O RED DE CORRIENTE quella que une aria línea de corriente donde el caudal Q e el io entre do pare de línea y a u ez, la eparación entre ella e la ia que la línea de corriente adyacente. ECUCIÓN DE CONTINUIDD E una conecuencia del principio de coneración de la aa. Para un flujo peranente, la aa de fluido que atraiea cualquier ección de una corriente de fluido por unidad de tiepo e contante y e obera en la iguiente ecuacione: cte en kg cte en kg 4 PÁGIN

3 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina Para f. incopreible y para todo lo cao en que : Q cte en Si < > P < P hora, i : Flujo áico: Q Flujo Peo: G g Q ECUCIÓN DE ERNOULLI P gz P gz Diidiendo por ρg: P g z P g z PÁGIN

4 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina EJERCICIOS. Si la elocidad en una tubería de 0 c de diáetro e de 0,5 /. Cuál erá la elocidad en el chorro de 7,5 c de diáetro que ale por una boquilla unida al extreo de la tubería? d d 0,5 0c r 5c 0,5 7,5c r,75c 0,075? Si (0,5) 8 0,5 (0,075). traé de una tubería de 5 c de diáetro circula aire a una preión anoétrica de,0 kg/c y a una teperatura de 8 0 C. Si la preión baroétrica e de,00 kg/c y la elocidad e de,0 /. Cuál e flujo áico que etá fluyendo a traé de la tubería? Conidere R=9, /K. Si IRE p RT,40,90 (,0,0) 0 9,(8 7) 9 kg 8 4 (0,075),40,0 8 kg PÁGIN 4

5 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina. Qué área ínia de tubería erá necearia para tranportar 0, kg/ de aire a una elocidad áxia de 5,5 / i la teperatura del aire e 7 0 C y la preión aboluta e de,4 kg/c? Conidere R=9, /K. Si IRE p RT 0, Q Q,70 Q 8,4 0 4,40 0,70 9,(7 7) kg Si Q Q 8,4 0 5,5 6 6,50 4. Se tiene la iguiente tubería en la cual fluye agua del punto al punto. Si la P = [Pa] y la P = [Pa]. Deterine el gato en lt/. De la ecuación de continuidad e tiene: Q Q Q PÁGIN 5

6 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina Coniderando = = πr,utilizando la ecuación de ernoulli y diidiendo por ρg: P g Q (0,04) 7 50,7Q z 6,4Q Q 0,7 000 L Q 7,4lt P g 4,5 z Q (0,6) 4,5 5. Por un tubo de Vénturi, que tiene un diáetro de pulgada por la parte ancha y ¾ pulgada en la parte etrecha, circula agua. El Vénturi tiene conectado do tubo anoétrico que arcan una diferencia de altura del agua ΔH = 0 c. Cuánto etro cúbico de agua por egundo circulan por el tubo? H El gato de agua que circula a traé del tubo de Vénturi etá repreentado por la ecuación de continuidad: Q Para conocer el gato e neceario encontrar el alor de una de la do elocidade en la ecuación anterior, por lo que e neceario utilizar una egunda ecuación que la contenga, para lo cual utilizao la ecuación de ernoulli: P P ( ) PÁGIN 6

7 Unieridad Técnica Federico Santa María Profeor: Rodrigo Suárez Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor yudante: Macarena Molina Prier Seetre 00 PÁGIN 7 El térino correpondiente a la diferencia de altura no aparece porque e una tubería horizontal, por lo que Δz = 0. Teneo ahora do ecuacione con do incógnita, pero abeo que P P e puede calcular a partir de la fórula de diferencia de altura ΔH que e dato, entre lo do tubo anoétrico intalado para tal propóito en el tubo de Vénturi, utilizando para ello la ecuación repreentatia para un fluido etático, P P = ρgδh, coo e el cao de lo do tubo anoétrico idiendo la diferencia de preión entre do punto para un flujo en oiiento etacionario. ρgδh = ) ( De la ecuación de continuidad: Q Introduciendo ete alor en la ecuación anterior de, e obtiene: ρgδh = ) ( ρgδh = ) ( H g pu pu,66 lg (0,5) lg (0,75) 0, 9,8

8 Unieridad Técnica Federico Santa María Introducción a la Mecánica de Fluido y Calor Prier Seetre 00 Profeor: Rodrigo Suárez yudante: Macarena Molina hora bien, Q 0,054 Q (0,75pu lg ) pu lg Q,04 0,66 PÁGIN 8