Introducción
En el capítulo anterior se demostró que se podían obtener fácilmente situaciones matemáticas exactas para las fuerzas ejercidas por fluidos en reposo.Esto se debe a que en la hidrostática sólo intervienen fuerzas de presión simples.Cuando se considera un fluido en movimiento, el problema del análisis se vuelve inmediatamente mucho más difícil.No sólo hay que tener en cuenta la magnitud y la dirección de la velocidad de las partículas, sino que también existe la compleja influencia de la viscosidad que provoca un esfuerzo cortante o de fricción entre las partículas del fluido en movimiento y en los límites que las contienen.El movimiento relativo posible entre diferentes elementos del cuerpo fluido hace que la presión y el esfuerzo cortante varíen considerablemente de un punto a otro según las condiciones del flujo.Debido a las complejidades asociadas con el fenómeno del flujo, un análisis matemático preciso sólo es posible en unos pocos casos, y desde el punto de vista de la ingeniería, algo poco prácticos. Por lo tanto, es necesario resolver los problemas de flujo ya sea mediante experimentación o haciendo ciertos supuestos simplificadores son suficientes para obtener una solución teórica.Los dos enfoques no son mutuamente excluyentes, ya que las leyes fundamentales de la mecánica son siempre válidas y permiten adoptar métodos parcialmente teóricos en varios casos importantes.También es importante determinar experimentalmente el alcance de la desviación de las condiciones reales como consecuencia de un análisis simplificado.
La suposición simplificadora más común es que el fluido es ideal o perfecto, eliminando así los complicados efectos viscosos.Ésta es la base de la hidrodinámica clásica, una rama de las matemáticas aplicadas que ha recibido la atención de eruditos tan eminentes como Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin y Lamb.Existen serias limitaciones inherentes a la teoría clásica, pero como el agua tiene una viscosidad relativamente baja, se comporta como un fluido real en muchas situaciones.Por esta razón, la hidrodinámica clásica puede considerarse como una base muy valiosa para el estudio de las características del movimiento de los fluidos.El presente capítulo se ocupa de la dinámica fundamental del movimiento de fluidos y sirve como una introducción básica a los capítulos siguientes que tratan de los problemas más específicos encontrados en la hidráulica de ingeniería civil.Se derivan las tres ecuaciones básicas importantes del movimiento de fluidos, a saber, las ecuaciones de continuidad, Bernoulli y de momento, y se explica su significado.Posteriormente se consideran las limitaciones de la teoría clásica y se describe el comportamiento de un fluido real. Se supone en todo momento un fluido incompresible.
Tipos de flujo
Los distintos tipos de movimiento de fluidos se pueden clasificar de la siguiente manera:
1.Turbulento y laminar
2.Rotacional e irrotacional
3.Estable e inestable
4. Uniformes y no uniformes.
Bomba sumergible para aguas residuales
Bombas de flujo axial serie MVS Las bombas de flujo mixto serie AVS (flujo axial vertical y bomba sumergible para aguas residuales de flujo mixto) son producciones modernas diseñadas con éxito mediante la adopción de tecnología moderna extranjera.La capacidad de las nuevas bombas es un 20% mayor que las antiguas.La eficiencia es entre un 3% y un 5% mayor que la de los antiguos.
Flujo turbulento y laminar.
Estos términos describen la naturaleza física del flujo.
En el flujo turbulento, la progresión de las partículas del fluido es irregular y hay un intercambio de posición aparentemente desordenado. Las partículas individuales están sujetas a trans fluctuaciones.velocidades inversas de modo que el movimiento sea arremolinado y sinuoso en lugar de rectilíneo.Si se inyecta tinte en un punto determinado, se difundirá rápidamente por todo el flujo.En el caso de flujo turbulento en una tubería, por ejemplo, un registro instantáneo de la velocidad en una sección revelaría una distribución aproximada como se muestra en la Figura 1(a).La velocidad constante, como sería registrada por instrumentos de medición normales, se indica con un contorno de puntos, y es evidente que el flujo turbulento se caracteriza por una velocidad fluctuante inestable superpuesta a una media temporal constante.
Fig.1 (a) Flujo turbulento
Fig.1(b) Flujo laminar
En el flujo laminar todas las partículas del fluido avanzan a lo largo de trayectorias paralelas y no hay componente transversal de la velocidad.La progresión ordenada es tal que cada partícula sigue exactamente el camino de la partícula que la precede sin ninguna desviación.Así, un fino filamento de tinte permanecerá como tal sin difusión.Hay un gradiente de velocidad transversal mucho mayor en el flujo laminar (Fig.1b) que en el flujo turbulento. Por ejemplo, para una tubería, la relación entre la velocidad media V y la velocidad máxima V max es 0,5 con flujo turbulento y 0 ,05 con flujo laminar.
El flujo laminar está asociado con bajas velocidades y fluidos viscosos y lentos. En la hidráulica de tuberías y canales abiertos, las velocidades son casi siempre lo suficientemente altas como para asegurar un flujo turbulento, aunque persiste una delgada capa laminar cerca de un límite sólido.Las leyes del flujo laminar se comprenden completamente y, para condiciones de contorno simples, la distribución de velocidades se puede analizar matemáticamente.Debido a su naturaleza pulsante irregular, el flujo turbulento ha desafiado un tratamiento matemático riguroso y, para la solución de problemas prácticos, es necesario confiar en gran medida en relaciones empíricas o semiempíricas.
Bomba contra incendios de turbina vertical
Número de modelo: XBC-VTP
Las bombas contra incendios verticales de eje largo de la serie XBC-VTP son una serie de bombas difusoras multietapa de una sola etapa, fabricadas de acuerdo con la última norma nacional GB6245-2006.También mejoramos el diseño con la referencia del estándar de la Asociación de Protección contra Incendios de Estados Unidos.Se utiliza principalmente para el suministro de agua contra incendios en petroquímica, gas natural, centrales eléctricas, textiles de algodón, muelles, aviación, almacenamiento, edificios de gran altura y otras industrias.También se puede aplicar a barcos, tanques marítimos, barcos de bomberos y otras ocasiones de suministro.
Flujo rotacional e irrotacional.
Se dice que el flujo es rotacional si cada partícula del fluido tiene una velocidad angular alrededor de su propio centro de masa.
La Figura 2a muestra una distribución de velocidad típica asociada con un flujo turbulento que pasa por un límite recto.Debido a la distribución no uniforme de la velocidad, una partícula con sus dos ejes originalmente perpendiculares sufre deformación con un pequeño grado de rotación. En la Figura 2a, el flujo en forma circular
Se representa la trayectoria, con la velocidad directamente proporcional al radio.Los dos ejes de la partícula giran en la misma dirección, de modo que el flujo vuelve a ser rotacional.
Fig.2(a) Flujo rotacional
Para que el flujo sea irrotacional, la distribución de velocidades adyacente al límite recto debe ser uniforme (Fig.2b).En el caso de un flujo en una trayectoria circular, se puede demostrar que el flujo irrotacional sólo se producirá siempre que la velocidad sea inversamente proporcional al radio.A primera vista de la Figura 3, esto parece erróneo, pero un examen más detenido revela que los dos ejes giran en direcciones opuestas, de modo que existe un efecto de compensación que produce una orientación promedio de los ejes que no cambia desde el estado inicial.
Fig.2(b) Flujo irritacional
Debido a que todos los fluidos poseen viscosidad, la bajada de un fluido real nunca es verdaderamente irrotación y, por supuesto, el flujo laminar es altamente rotacional.Así, el flujo irrotacional es una condición hipotética que sería de interés académico, sólo si no fuera por el hecho de que en muchos casos de flujo turbulento las características rotacionales son tan insignificantes que pueden despreciarse.Esto es conveniente porque es posible analizar el flujo irrotacional mediante los conceptos matemáticos de la hidrodinámica clásica mencionados anteriormente.
Bomba centrífuga de destino de agua de mar
Número de modelo: ASN ASNV
Las bombas modelo ASN y ASNV son bombas centrífugas de carcasa de voluta dividida de succión doble de una etapa y transporte de líquidos o usados para obras hidráulicas, circulación de aire acondicionado, construcción, riego, estaciones de bombeo de drenaje, centrales eléctricas, sistemas de suministro de agua industrial, extinción de incendios. sistema, barco, edificio, etc.
Flujo constante e inestable.
Se dice que el flujo es estacionario cuando las condiciones en cualquier punto son constantes con respecto al tiempo.Una interpretación estricta de esta definición llevaría a la conclusión de que el flujo turbulento nunca fue realmente estable.Sin embargo, para el presente propósito es conveniente considerar el movimiento general del fluido como criterio y las fluctuaciones erráticas asociadas con la turbulencia como sólo una influencia secundaria.Un ejemplo obvio de flujo constante es una descarga constante en un conducto o canal abierto.
Como corolario se deduce que el flujo es inestable cuando las condiciones varían con respecto al tiempo.Un ejemplo de flujo inestable es una descarga variable en un conducto o canal abierto;Generalmente se trata de un fenómeno transitorio que sucede o sigue a una descarga constante.Otros familiares
ejemplos de naturaleza más periódica son el movimiento ondulatorio y el movimiento cíclico de grandes masas de agua en el flujo de marea.
La mayoría de los problemas prácticos en ingeniería hidráulica tienen que ver con el flujo constante.Esto es una suerte, ya que la variable tiempo en flujo inestable complica considerablemente el análisis.En consecuencia, en este capítulo la consideración del flujo inestable se limitará a unos pocos casos relativamente simples.Es importante tener en cuenta, sin embargo, que varios casos comunes de flujo inestable pueden reducirse al estado estacionario en virtud del principio de movimiento relativo.
Por lo tanto, un problema que involucra un barco que se mueve en aguas tranquilas puede reformularse de modo que el barco esté estacionario y el agua en movimiento;El único criterio para la similitud del comportamiento del fluido es que la velocidad relativa sea la misma.Nuevamente, el movimiento ondulatorio en aguas profundas puede reducirse a la
estado estacionario suponiendo que un observador viaja con las ondas a la misma velocidad.
Bomba de drenaje de agua de eje en línea centrífuga multietapa de turbina vertical con motor diésel Este tipo de bomba de drenaje vertical se utiliza principalmente para bombear sin corrosión, temperatura inferior a 60 °C, sólidos suspendidos (sin incluir fibra, sémola) con un contenido inferior a 150 mg/L de las aguas residuales o residuales.La bomba de drenaje vertical tipo VTP se encuentra en las bombas de agua verticales tipo VTP y, según el aumento y el collar, establece que la lubricación del aceite del tubo sea agua.Puede fumar a una temperatura inferior a 60 °C y enviarlo a un lugar que contenga cierto grano sólido (como chatarra y arena fina, carbón, etc.) de aguas residuales o aguas residuales.
Flujo uniforme y no uniforme.
Se dice que un flujo es uniforme cuando no hay variación en la magnitud y dirección del vector velocidad de un punto a otro a lo largo de la trayectoria del flujo.Para cumplir con esta definición, tanto el área de flujo como la velocidad deben ser las mismas en cada sección transversal.El flujo no uniforme ocurre cuando el vector de velocidad varía con la ubicación, un ejemplo típico es el flujo entre límites convergentes o divergentes.
Ambas condiciones alternativas de flujo son comunes en la hidráulica de canal abierto, aunque estrictamente hablando, dado que el flujo uniforme siempre se aproxima asintóticamente, es un estado ideal al que sólo se aproxima y nunca se alcanza realmente.Cabe señalar que las condiciones se relacionan con el espacio más que con el tiempo y, por lo tanto, en casos de flujo cerrado (por ejemplo, tuberías bajo presión), son bastante independientes de la naturaleza estable o inestable del flujo.
Hora de publicación: 29 de marzo de 2024