Folleto de mecánica de los fluidos e hidráulica (página 2)

Partes: 1, 2

	Peso	=	Masa*gravedad	= .g
	Volumen		Volumen

Peso de un cuerpo =
g*Volumen

Unidades para el peso
específico: [g] = [F/L3]

Peso
específico del agua

Viscosidad.

Temperatura 0c	Peso Especifico  kN/m3	Densidad  kg/m3	Modulo de Elasticidad E 106 kPa	Viscosidad µ 103 Pa s	Viscosidad cinemática v 10-6 m2/s	Tensión Superficial σ1 N/m2	Presión de vapor ρv kPa
0	9.805	999.8	1.98	1.781	1.785	0.0756	0.61
5	9.807	1000.0	2.05	1.518	1.519	0.0749	0.87
10	9.804	999.1	2.10	1.307	1.306	0.0742	1.23
15	9.798	998.2	2.15	1.139	1.139	0.0735	1.70
20	9.789	998.2	2.17	1.002	1.003	0.0728	2.34
25	9.777	997.0	2.22	0.890	0.893	0.0720	3.17
30	9.764	995.7	2.25	0.798	0.8000	0.0712	4.24
40	9.730	992.2	2.28	0.653	0.658	0.0696	7.38
50	9.689	988.0	2.29	0.547	0.553	0.0679	12.33
60	9.642	983.2	2.28	0.466	0.474	0.0662	19.92
70	9.589	977.8	2.25	0.404	0.413	0.0644	31.16
80	9.530	971.8	2.20	0.354	0.364	0.0626	47.34
90	9.466	965.3	2.14	0.315	0.326	0.0608	70.10
100	9.399	958.4	2.07	0.282	0.294	0.0589	101.33

Es la propiedad que
tienen los líquidos de ofrecer resistencia a ser
de formados, de aquí su denominación de viscosidad
dinámica (µ). En muchas ocasiones, se
emplea esta magnitud dividida por la densidad del
líquido, dando logar a la llamada viscosidad cinemática (v).

Compresibilidad.

Esta se caracteriza por el modulo de elasticidad
volumétrica del liquido (E). Un valor promedio
para el agua
podría ser 2,2 x 109 Pa; valor suficiente mente
alto para suponer, excepto para el cálculo
del golpe de ariete, que el agua es
incompresible.

Propiedades Físicas del
agua.

Flujo de fluidos por tuberías

Tipos de Flujo

Re ≤ 2000 Régimen Laminar

Re ≥ 4000 Régimen Turbulento

2000 < Re < 4000 Régimen
Transición

Re = Vm* d/v

Donde:

d: diámetro de la tubería, m.

Vm: velocidad
media en la sección, m/s.

V: viscosidad cinemática, m2/s.

Ecuación de Continuidad

Q1 = Q2 =… =
QN

Q = A*Vm

A1*Vm1 =
A2*Vm2 = … =
AN*VmN

Ecuación de Bernoulli

H = +
HF

Donde:

H: carga total, m.

p/carga a presión,
m.

Z: cota geodésica, m.

V2/2*g: carga de velocidad, m.

HF: perdida de carga, m.

a : Coeficiente de
corrección de energía cinética.

Ecuaciones de pérdida de carga

HF = hF + hL

Pérdida de carga por fricción
(hf)

Ecuación de Darcy –
Weisbach (hf)

hf =
0.0826fd-5LQ2

Régimen Laminar: f = 64/Re

Régimen Turbulento: f = 0.25 {log
[(ε /3.7d) + (5.74 /
Re0.9)]}-2

10-6< (ε /d)
< 10-2; 5000 < Re <
108

Ecuación de Hazen –
Williams.

hf = 10.64 C-1.852
d-4.87 L Q1.852

Ecuación de
Manning.

hf = 10.34 n2 d-5.33
L Q2

Coeficientes de rugosidad aproximados
de las tuberías:

Características de las tuberías	ε, mm	n	C
PVC y PE	0.015	0.009-0.010	140-150
Fibrocemento	0.085	0.010-0.012	130-140
Hormigón	0.3-1.0	0.012-0.017	120-130
Acero	0.045-0.5	0.015-0.017	110-140
Fundición	0.26-1.0	0.012-0.020	100-130
Metal, muy vieja con incrustaciones	1.0-3.0	0.015-0.035	55-90

Pérdidas de carga locales
(hL)

Incluida en las ecuaciones
de perdidas por fricción como:

L= LTUBERÍA +
LEQUIVALENTE

Por la ecuación:

hL = 0.0826 k
Q2 d-4

Coeficientes aproximados de
pérdidas locales

Accesorio o singularidad	K	(LEQ/d)*	Accesorio o singularidad	K	(LEQ/d)*
Válvula de globo todo abierta	10.0	350	Codo 90º St. Codo 90º largo Codo 45º	0.9 0.6 0.4	32 20 15
Válv. Ret. abierta	2.5	87
Válvula ángulo abierta	5.0	165
Válvula mariposa abierta	0.15	5	Te St. Paso recto Te St. Paso a 90º Te der. Red. d/D = 0.3, recto Te der. Red. d/D = 0.3, a 90º Te der. Red. d/D = 0.5, recto Te der. Red. d/D = 0.5, a 90º	0.6 1.8 0.75 4.0 0.6 2.3	21 63 26 140 21 80
Válvula de compuerta Abierta 3/4 cerrada 1/2 cerrada 1/4 cerrada	0.2 1.15 5.7 30	7 40 200 800		0.6 1.8 0.75 4.0 0.6 2.3	21 63 26 140 21 80
Salida recta Entrada recta	1 0.5	35 17	Contrac. Súbita d/D = 0.25 d/D = 0.5 d/D = 0.75	0.42 0.32 0.18	15 12 7