2.1 a 2.4 Fundamentos de La Dinámica de Fluidos

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias de la Electrónica

Sistemas de Generación y Optimización de Energía I Unidad 2 Fundamentos de la din#mica de $luidos Julio Abraham ehuit!il ehuit!il "andoval

 Temario  T emario 

2%1 &ntroducción



2%2 Conservación de la ener'(a) Ecuación de Bernoulli



2%* Conservación del momento



2%+ ,iscosidad

Introducción Defnición de dinámica de uidos rea de !a "ísica# $ue estudia !a re!ación e%istente entre e! mo&imiento de !os uidos y !as "uerzas $ue !o originan Enti'ndase como uido a cua!$uier sustancia# $ue de(ido a su poca co)esión intermo!ecu!ar# carece de "orma propia y adopta !a "orma de! recipiente $ue !o contiene



*uc)as de !as energías renovables deri&an de! mo&imiento natura! de! aire y agua+



,or !o tanto !a transferencia de energía )acia y desde un mó&i! uido es !a (ase de !a meteoro!ogía y de !a )idráu!ica# eó!ica de !as o!as y a!gunos sistemas de energía so!ar+

-idro.tur(ina

Tur(inas de &apor



,ara entender este tipo de sistemas# tenemos $ue comenzar con !as leyes básicas de la mecánica: 

/os uidos



0onser&ación de !a masa



/a energía y e! momento

1!uidos 

Fluido inc!uye tanto líquidos y gases# !os cua!es# a di"erencia de !os só!idos# no permanecen en equilibrio cuando se somete a "uerzas de cizallamiento o tensión de corte+



Distinción )idrodinámico 

/ey de !os gases idea!es pV = nRT3



donde4

p5 presión 65 &o!umen n5 mo!es de gas 75 constante uni&ersa! de !os gases idea!es T5 temperatura de! gas



E! aire en mo&imiento se considera $ue tiene !a dinámica de uidos de un uido incompresible+



!impli"ca considerablemente el análisis  de !a mayoría de !os sistemas de energía

reno&a(!e+

1!u8os 

Flu#o laminar o u#o constante4 0on8unto de !íneas# !!amadas líneas de corriente# en para!e!o con !os &ectores de &e!ocidad en cada punto+



$l u#o turbulento:

su8eto a !a "ricción interna causada por !as uctuaciones de !a &e!ocidad+

1!u8o !aminar y tur(u!ento

Conservación de la ener'(a) Ecuación de Bernoulli







,ara poder e%p!icar !a ecuación de 9ernou!!i# consideremos e! caso mas importante de esta(i!idad# e! uido incomprensi(!e4 Se asume $ue no e%iste tra(a8o rea!izado# dentro de una )idrotur(ina+ /a fgura siguiente muestra una sección de! tu(o de circu!ación entre !as a!turas :; y :2+