Termodinámica

PRACTICA No. 6

“La ecuación de Bernoulli”

Objetivos:

Aplicar la ecuación de continuidad y la expresión de la 1era. Ley de la termodinámica para sistemas abiertos bajo régimen estable en él calculo del gasto hidráulico.

Calcular la potencia de la bomba del sistema hidráulico propuesto.

Material:

Bomba de HP.

Manómetro diferencial

Manómetro de Bourdon

Vacuometro de Bourdon

Flexometro

Introducción:

En la ingeniería, existen muchos sistemas que son cotidianos y que su análisis se lleva como sistemas abiertos. En especial algunos en donde se involucra el flujo de masa (también gasto hidráulico) a través de la superficie del sistema.

Para poder llevar a cabo esto, podemos obtener una ecuación de gasto másico de un fluido entrando o saliendo de un sistema puede ser derivada al considerar un fluido con una velocidad V fluyendo a través de un área diferencial dA

Si eso es cierto, entonces podemos decir que la masa diferencial de fluido cruzando el área diferencial es, entonces el producto de la masa por unidad de volumen () y el volumen diferencial, o bien

entonces el gasto másico por unidad de tiempo cruzando el área diferencial será:

El gasto másico de un fluido cruzando el área finita A, se obtiene mediante la integración siguiente:

Bueno ahora si consideramos la condición de flujo estable, cuando ninguna d las propiedades extensivas asociadas con un sistema varia con el tiempo, se dice que el sistema opera de manera estable o que existe bajo condiciones de estado estable. Si ninguna de las propiedades del flujo cambian con respecto al tiempo, entonces el flujo es también clasificado como estable. Esta suposición de estado estable implica que son aplicadas la ecuación para la conservación de la masas, es

Si el flujo de una sustancia a través de un sistema es estable y uniforme y la sustancia también es incompresible, entonces la forma estable de la ecuación de la conservación de la masa puede ser simplificada a su forma que nos es mas útil:

ESQUEMA:

Desarrollo

Para el análisis del sistema que se nos planteo, necesitamos realizar dos diferentes operaciones. Las mediciones que se realizaron fueron únicas, lo demás fueron cálculos necesarios para la obtención de los datos que se nos pedían. Así, le análisis se comenzó calculando la velocidad en una sección de un tubo por el cual existía un flujo uniforme de agua.

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