Flujo Y Gasto

Flujo y Gasto.

En física es la cantidad de volumen o de agua que pasa por un tubo o conducto a través de un tiempo determinado.

El gasto se representa de la sig. manera;

g=v/t ó g=VA

Las unidades de medida de esto son;

m3 / seg

Flujo

Es la cantidad de masa de un liquido que fluye a través de una tubería en un segundo.

El flujo se define como;

F=M/T

F=ρV/T

F=ρG

Sus unidades de medida son;

kg/seg

Ahora pondremos un ejemplo de los casos anteriores;

Por una tubería fluyen 1800 litros de agua en 1 minuto, calcular;

a) gasto

b) flujo

Primero convertimos de unas unidades a otras;

1m=60s

1800litros=1.8m3

g=V/T g=1.8/60 g=0.03 m3/seg

f=ρG f=1000kg/m3 f=30kg/seg

Gasto

Cuando un liquido fluye a través de una tubería es muy común hablar de su gasto, que por definición es: la relación existente entre el volumen de liquido quefluye por un conducto & el tiempo que tarda en fluir.

G= V/ t

Donde:

G=gasto en m3/s

V= volumen del liquido que fluye en metro cúbicos (m3)

T= tiempo que tarda en fluir el liquido en segundos (s)El gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del liquido & el área de la sección transversal de la tubería.

HIDRODINÁMICA

2.1 ECUACIÓN DE CONTINUIDAD

Una ecuacion que se deriva de este tema es la ecuacion de continuidad en el cual nos dice que el área y la velocidad son proporcionales e iguales en ambos lados del ducto por donde pasa el fluido. A continuación pondremos un ejemplo de esta:

Por una tubería de 3.81cm de diámetro, el agua circula a una velocidad de 3m/s. en una parte de la tubería hay un estrechamiento y el diámetro es de 2.54cm ¿Qué velocidad llevará el agua en este punto?

2.2 GASTO Y FLUJO

En la hidrodinámica se analiza el desplazamiento de un cuerpo dentro de un fluido y para ello hay dos clases de flujos:

En la corriente LAMINAR fluye en forma plana. Por ejemplo: el agua que circula con una velocidad constante por una tubería sin obstrucciones ni estrechamientos, sin embargo, cuando se presenta alguna obstrucción el flujo se transforma en TURBULENCIA y se caracterizan por remolinos

FLUJO LAMINAR FLUJO TURBULENTO

*VELOCIDAD CONSTANTE *VELOCIDAD AUMENTA

Para calcular la velocidad de un fluido respecto al canal o GASTO se requiere saber el tiempo y el volumen

G=V/T ó G= V.A

El FLUJO es la cantidad de líquido que pasa a través de una tubería en un segundo

F= M/T ó F= ρ. G

Para comprender mejor este tema vamos a ejemplificar con un problema:

Ø Por una tubería fluye 1800Lt de agua en 1 min. Calcular el gasto y el flujo.

V= 1800Lt agua G=V/T=1800 Lt/60s= 30 = .03 m3/s

T= 1min= 60seg F= ρ.G= (1000 kg/m3) (30m/s)= 30,000= 30kg/s

ρ= 1000 kg/m3

1.10 Gasto volumétrico y la ecuación de continuidad.

El gasto volumétrico o caudal es el volumen de agua que pasa a través de una sección de tubería por unidad de tiempo. Se expresa en m3/s, Lt/s, Pie3/s dependiendo del sistema de unidades en que se trabaje.

(30)

Donde:

Q: gasto volumétrico, m3/s

v: velocidad promedia del fluido en la sección transversal de estudio, m/s

A: superficie de la sección transversal, m2

t: tiempo en que circula en volumen V a través de la sección de estudio, s

V: volumen que atraviesa la sección transversal, m3

Cuando el gasto es igual en todas las secciones de un conducto, se dice que el régimen del escurrimiento es permanente.

Cuando el régimen es permanente y el conducto tiene diámetro variable, la velocidad es diferente en cada sección e inversamente

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