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ECUACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS II

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en resuenen estas ecuaciones son aplicables en lo es hidráulica donde nos ayuda a entender de que importante es los cálculos requeridos.
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    MG. GORKI F. ASCUE SALAS - ING 1  ECUACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS II ÍNDICE 1.   INTRODUCCION 2.   OBJETIVOS 3.   ECUACION DE BERNOULLI 1.   historia de Daniel Bernoulli. 2.   objetivos 3.   fundamento teórico 4.   ecuación de Bernoulli 5.   desarrollo de la ecuación de Bernoulli 6.   teorema de Bernoulli 7.   aplicaciones. 8.   condiciones y restricciones 4.   NUMERO DE OSBORNE REYNOLDS 1.   Reynolds historia. 2.   experimento de Reynolds 3.   caudales bajos 4.   caudales intermedios 5.   caudales altos 6.   para el caso de tuberias 7.   aplicación 8.   restricciones 5.   ECUACIÓN DE DARCY-WEISBACH 1.   historia 2.   fundamento teórico de la ecuación 3.   en tubería cilíndrica 4.   conclusión de la ecuación general 5.   aplicaciones 6.   condiciones y restricciones 6.   COEFICIENTE DE FRICCIÓN - RÉGIMEN LAMINAR 1.   flujo laminar 7.   COEFICIENTE DE FRICCIÓN HENRY THOMAS COLEBROOK-WHITE 1.   historia. 2.   análisis de la ecuación 3.   ecuación modificada de colebrook-white 4.   condiciones y restricciones 8.   COEFICIENTE DE FRICCIÓN DIAGRAMA DE MOODY. 9.   PÉRDIDAS MENORES. 1.   las perdidas secundarias podemos calcularla por dos métodos: 2.   casos 3.   restricciones 4.   aplicación 10.   ECUACIÓN DE HAZEN-WILLIANS  1.   ecuación de hazen-williams 11.   CONCLUSIONES    MG. GORKI F. ASCUE SALAS - ING 2  ECUACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS II 1. INTRODUCCION La Mecánica de Fluidos estudia las leyes del movimiento de los fluidos y sus procesos de interacción con los cuerpos sólidos. La Mecánica de Fluidos como hoy la conocemos es una mezcla de teoría y experimento que proviene por un lado de los trabajos iniciales de los ingenieros hidráulicos, de carácter fundamentalmente empírico, y por el otro del trabajo de básicamente matemáticos, que abordaban el problema desde un enfoque analítico. Al integrar en una única disciplina las experiencias de ambos colectivos, se evita la falta de generalidad derivada de un enfoque estrictamente empírico, válido únicamente para cada caso concreto, y al mismo tiempo se permite que los desarrollos analíticos matemáticos aprovechen adecuadamente la información experimental y eviten basarse en simplificaciones artificiales alejadas de la realidad 2. OBJETIVOS   El conocer y entender los principios básicos de la mecánica de fluidos es esencial en el análisis y diseño de cualquier y sistema en el cual el fluido es el elemento de trabajo. Hoy en día el diseño de virtualmente todos los medios de transporte requiere la aplicación de la mecánica de fluidos. Entre estos se incluyen tanto los aviones como maquinas terrestres, barcos, submarinos y típicamente automóviles. El diseño de sistemas de propulsión para vuelos especiales y cohetes está basado en los principios de la mecánica de fluidos. También es bastante común realizar estudios en modelo reducido para determinar las fuerzas aerodinámicas y estudiar el flujo alrededor de edificios, puentes y otras estructuras complejas. El diseño de turbo maquinarias como bombas, hélices y turbinas de todo tipo requieren claramente de conocimientos de mecánica de fluidos. Esto ha dado srcen a la aerodinámica y la hidráulica dos ramas importantes de la mecánica de fluidos.    MG. GORKI F. ASCUE SALAS - ING 3  ECUACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS II 3. ECUACION DE BERNOULLI HISTORIA DE DANIEL BERNOULLI. Nació el 29 de enero de 1700 en Groningen, Holanda. Hijo de Jean Bernoulli y sobrino de Jacques Bernoulli, dos investigadores que hicieron aportaciones importantes al primitivo desarrollo del cálculo.  Aunque consiguió un título médico en 1721, Daniel y su hermano Nicolás fueron invitados a trabajar en la  Academia de Ciencias de St. Petersburgo, él como profesor de matemáticas. Fue allí donde entró en colaboración con Euler. En 1731 comenzó a extender sus investigaciones para cubrir problemas de la vida y de la estadística de la salud. Dos años después regresó a Basilea donde enseñó anatomía, botánica, filosofía y física. Como trabajo más importante se destaca el realizado en hidrodinámica que consideraba las propiedades más importantes del flujo de un fluido, la presión, la densidad y la velocidad y dio su relación fundamental conocida ahora como El Principio de Bernoulli o Teoría Dinámica de los fluidos. En su libro también da una explicación teórica de la presión del gas en las paredes de un envase. Le concedieron, entre 1725 y 1749, diez premios por su trabajo en astronomía, gravedad, mareas, magnetismo, corrientes del océano y el comportamiento de una embarcación en el mar. Daniel Bernoulli falleció el 17 de marzo de 1782 en Basilea, Suiza. PRINCIPIO DE BERNOULLI. OBJETIVOS Determinar la velocidad del flujo de un fluido en el interior de un tubo de sección variable. FUNDAMENTO TEORICO Se llama línea de corriente ala trayectoria descrita por una película de fluido en movimiento y el flujo del fluido al conjunto de estas líneas atraviesan la sección transversal de un tubo: Cuando la velocidad del fluido en cualquier punto se conserva constante en el transcurso del tiempo o, el flujo del fluido se considera de régimen estacionario (laminar); si las velocidades en función del tiempo, el flujo del fluido se considera de régimen variable (turbulento).    MG. GORKI F. ASCUE SALAS - ING 4  ECUACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS II El flujo del fluido, puede ser rotacional o irrotacional, según si elemento de fluido en cada punto de su trayectoria no tenga una velocidad angular neta o si tenga respecto a este punto. El flujo de fluidos puede ser comprensible o incomprensible, los líquidos usualmente pueden considerarse como fluyendo incompresiblemente, los gases son altamente compresibles. ∆∆ =         ……………1  De manera similar, a través del área A2 el gasto es: ∆∆ =         …………...2  En ausencia de fuentes y sumideros, se cumple: El principio de Bernoulli establece que: "donde la velocidad de un fluido es alta la presión es baja y donde la velocidad es baja la presión es alta". Considerando el flujo laminar, estacionario, incompresible y que el cambio en su viscosidad es lo suficientemente pequeña para despreciarla y aplicando e teorema del trabajo y la energía, obtenemos:   +    +ℎ  =  +    +ℎ    ……………3  Esta ecuación es llamada Ecuación de Bernoulli: donde P1 y P2 son la; presiones absolutas, v1 y v2 las Velocidades del fluido y h1, h2 las alturas de los puntos 1 y 2 respectivamente.        , se llama presión dinámica    +ℎ , se llama presión estática    MG. GORKI F. ASCUE SALAS - ING 5  ECUACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS II   La ecuación (3) expresa un resultado de la conservación de la energía aplicada a un fluido ideal. ECUACIÓN DE BERNOULLI La ecuación de Bernoulli, es una ecuación fundamental de la mecánica de los fluidos ideales y constituye una expresión del principio de conservación de la energía. Se considera que en el flujo existen tres tipos de energía.   La energía cinética debida al movimiento.   La energía potencial debida a la presión.   La energía potencial gravitatoria debida a la elevación. DESARROLLO DE LA ECUACION DE BENOULLI     Consideremos un tubo de flujo cuyas secciones, la de entrada y la de salida, están en desnivel además de tener diferentes seccione s: h1 ≠ h2 y A1 ≠ A2   En el segmento inferior actúa una fuerza F1 que produce una presión P1, y se cumple:   =         A su vez, en el segmento superior actúa una fuerza F2 que produce una presión P2, y se cumple:   =         El trabajo realizado por F1 y F2 es: ∆  =  ∆  =    ∆    ∆  =  ∆    ∆  =  ∆  =    ∆    ∆  =  ∆   
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