Mecanica de Fluidos

Flujo en tuberías
Dr. Rogelio Navarro Rizo

Mecánica de Fluidos

MECÁNICA DE FLUIDOS

ECUACION DE BERNOULLI Y PÉRDIDAS

PROFESOR: ING. ROGELIO NAVARRO RIZO

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Flujo en tuberías
Dr. Rogelio Navarro Rizo

Mecánica de Fluidos

OBJETIVO
Introducir el conocimiento, referente a las condiciones que se somete la ecuación de Bernoulli
idealizada a una ecuación real. Expresando lasformulas y teoria base para los cálculos en tuberías.

INTRODUCCIÓN
Debido a que en todo flujo realmente presenta viscosidad, se considerara bajo estas condiciones ahora
la ecuación de bernoulli, ya que la viscosidad genera fricción provocando una transferencia de calor, lo
que lleva a generar perdidas de energías en los fluidos.

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Mecánicade Fluidos

ECUACION DE BERNOULLI PARA EL FLUIDO REAL
En un fluido real la viscosidad origina un rozamiento tanto del fluido con el contorno (tubería, canal, etc.)
cuanto de las partículas de fluido entre sí. Entonces la ecuación de Bernoulli idealizada no se cumple.
Naturalmente se sigue cumpliendo el principio de la conservación de la energía o primer principio de la
Termodinámica. Esdecir, además de las tres clases de energía (potencial, cinética y de presión)
aparece la energía de fricción, la fricción provoca tan solo una variación del estado térmico del fluido.
Esta fricción en la mecánica de fluidos incompresibles no es aprovechable y solo en este sentido
la llamaremos energía perdida, o bien expresada en forma de altura, altura perdida Hr. La energía en el
punto l (osuma de la energía de posición, de presión y cinética en el punto 1) - la energía perdida entre
el puntal y 2 por rozamiento = energía en el punto 2 (o suma de energía de posición, de presión y
cinética en el punto 2), o sea:

ECUACION DE BERNOULLI GENERALIZADA

Si a corriente atraviesa una o varias máquinas que le suministran energía (bombas)

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experimenta un incremento de energía que, expresada en forma de altura, la llamaremos ΣHb.
Asimismo si la corriente una o varias máquinas a las que cede energía (turbinas) experimenta un
decremento de energía, que, expresada en forma de altura, la llamaremos ΣHb Por tanto:
La energía del fluido en el punto 1 - la energía perdida entre el punto 1 y el punto 2 + laenergía
suministrada al fluido por las bombas que haya entre el punto 1 y el punto 2 - la energía cedida por el
fluido a las turbinas o motores que haya entre el punto 1 y el punto 2, ha de ser igual a la energía en el
punto 2.
En Hidráulica, como hemos dicho, expresar todas estas energías en forma de alturas equivalentes
(dividiendo todos los términos por g). Expresando el párrafo anteriormediante una ecuación se tiene la:

Si no hay pérdidas (fluido idea]) ni cesión (turbina) de energía, la altura (energía) tata] de ]a corriente
permanece constante:
H = C (constante de Bernoulli)
PERDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS EN LAS TUBERIAS
Las pérdidas de carga en las tuberías son de dos clases: primarias y secundarias.
Las pérdidas primarias son las pérdidas de superficie en el contactodel fluido· con la tubería (capa
límite), rozamiento de unas capas de fluido con otras (régimen laminar) o de las partículas de fluido
entre sí (régimen turbulento). Tienen lugar en flujo uniforme, por tanto principalmente en tramos de
tubería de sección constante.
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Las pérdidas secundarias son las pérdidas de forma, quetienen lugar en las transiciones
(estrechamientos o expansiones de la corriente), codos, válvulas, y en toda clase de accesorios de
tubería.

Supongamos una tubería horizontal de diámetro constante D por la que circula un fluido
cualquiera, cuya velocidad media en la tubería es v. La energía en el punto 2 será igual a la energía en
el punto 1 menos la energía perdida (perdida de carga)...