BLOQUE CINCO: HIDRODINAMICA

HIDRODINAMICA

Es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento.Para ello considera entre otras cosas la velocidad, la presión, el flujo y el gasto del liquido.
En el estudio de la hidrodinamica, el teorema de Bernoulli, que trata de la ley de la conservación de la energía  es de primordial importancia, pues señala que la suma de las energías sintética, potencial y de presión de un liquido en movimiento en un punto determinado es igual a la de otro punto cualquiera.

La hidrodinamica investiga fundamentalmente a los fluidos icompresibles  es decir, a los líquidos  pues su densidad prácticamente no varia cuando cambia la presión ejercida sobre

ellos.

Cuando un fluido se encuentra en movimiento una capa se resiste al movimiento de otra capa que se encuentra paralela y adyacente a ella; a esta resistencia se le llama viscosidad.

Para que un fluido como el agua el petroleo o la gasolina fluyan por un tubería desde una fuente de abastecimiento, hasta los lugares de consumo, es necesario utilizar bombas ya que sin ellas las fuerzas que se oponen al desplazamiento ente las distintas capas de fluido lo impedirán.

Aplicacion de la Hidrodinamica

Las aplicaciones de la hidridinamica, se pueden ver en el diseño de canales, puertos, prensas, cascos de barcos, elices, turbinas, y ductos en general.

El gasto se presenta cuando un liquido fluye atravez de una tubería  que por definición es: la relación existente entre el volumen del liquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarde en fluir.

G= v/t

Donde:

G= Gasto en m3/s

v= volumen del liquido que fluye en m3

t= tiempo que tarda en fluir el liquido en s

El gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del liquido y el área de la seccion transversal de la tubería.

Para conocer el volumen del liquido que pasa por el punto 1 al 2 de la tubería  basta multiplicar entre si el area, la velocidad del liquido y el tiempo que tarda en pasar por los puntos.

V= Avt

y como G=v/t sustituyendo se tiene:

G= Av

En el sistema CGS es gasto se mide en cme/s o bien en unidad practica como lt/s.

EJEMPLO 1

Calcular el gasto de agua por una tubería al circular 1.5 m3 en un 1/4 de minuto:

G= v/t

G=1.5/15= 0.1 m3/s

Ejemplo 2

Calcular el tiempo que tarda en llenarse un tanque cuya capacidad es de 10 m3 al suministrarle un gasto de 40lt/s

40lt/s 1m3/1000lt = 0.04m3/s

t=v/G

t= 10/0.04

t= 250 s