UNIVERSIDAD NACIONAL

PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

CURSO: MECANICA DE FLUIDOS IDOCENTE: ING. CUEVA CAMPOS HAMILTON INTEGRANTES: CAPUAY LLUEN ERICK CHAVEZ GAMARRA RICHARD DIAZ PERES FRANK FUSTAMANTE BALLENA JOSE MARQUEZ YOVERA RENZO MEDINA FERNANDEZ GABRIEL SALINAS RIOJA ANTONY

LAMBAYEQUE, NOVIEMBRE DEL 2013

INTRODUCCINEl principio de Bernoulli, expresa que en un fluido perfecto (sin viscosidad ni rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la energa que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.ste principio va a describir el comportamiento de un fluido (incluido el aire) movindose a lo largo de una lnea de corriente. Se expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la energa que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.El teorema de Bernoulli es una de las leyes bsicas de la hidrodinmica, pero cuya aplicaciones uno de los pilares de la hidrodinmica. Es por eso que mediante la aplicacin del principio de Bernoulli nos ayudaran al mejor conocimiento de la ecuacin fundamental de la hidrodinmica.

DANIEL BERNOULLI (1700 - 1782).

Cientfico holands que descubri los principios bsicos del comportamiento de los fluidos. Era hijo de Jean Bernoulli y sobrino de Jacques Bernoulli, dos investigadores que hicieron aportaciones importantes al primitivo desarrollo del clculo.Desde muy pronto manifest su inters por las matemticas. Aunque consigui un ttulo mdico en 1721, fue profesor de matemticas en la Academia Rusa de San Petersburgo en 1725. Posteriormente dio clases de filosofa experimental, anatoma y botnica en las universidades de Groningen y Basilea, en Suiza.Bernoulli promovi en Europa la aceptacin de la nueva fsica del cientfico ingls Isaac Newton. Estudi el flujo de los fluidos y formul el teorema segn el cual la presin ejercida por un fluido es inversamente proporcional a su velocidad de flujo. Utiliz conceptos atomsticos para intentar desarrollar la primera teora cintica de los gases, explicando su comportamiento bajo condiciones de presin y temperatura cambiantes en trminos de probabilidad. Sin embargo, este trabajo no tuvo gran repercusin en su poca. Bernoulli muri el 17 de marzo de 1782 en Basilea.

PRINCIPIO DE BERNOULLI

La ecuacin de Bernoulli es uno de los pilares fundamentales de la hidrodinmica, son innumerables los problemas prcticos que se resuelven mediante su ecuacin: Con ella se determina la altura de suspensin a que se debe instalarse una bomba. Ella es necesaria para el clculo de la altura efectiva o altura til que se necesita en una bomba Con ella se estudia el problema de la cavitacin. Con ella se estudia el tubo de aspiracin de una turbina. Ella interviene en el clculo de las tuberas de agua, oleoductos, tuberas de refrigeracin y aire acondicionado, tuberas forzadas en centrales hidroelctricas, etc.

ECUACIN DE BERNOULLILey de conservacin de la energa: la energa no puede ser creada ni destruida, solo se transforma de un tipo en otro.

Cuando se analizan problemas de flujo en conductos, es necesario considerar tres formas de energa:Energa de Flujo (llamada tambin Energa de presin o trabajo de flujo): Representa la cantidad de trabajo necesario para mover el elemento de fluido a travs de una cierta seccin en contra de la presin p.

Dnde: w = peso del fluido, p = presin y = peso especfico del fluido.Energa Potencial: Debido a su elevacin, la energa potencial del elemento de fluido con respecto a algn nivel de referencia est dada por:EP= w z

Energa Cintica: Debido a su velocidad la energa cintica del elemento de fluido es:

La cantidad total de energa que posee el elemento de fluido ser la suma de las tres energas anteriores:E = EF + EP + EK

Considere un elemento de fluido que pasa por las secciones 1 y 2 (tal como se muestra en la figura):

La energa total en la seccin 1 es:

La energa total en la seccin 2 es:

Si entre las secciones 1 y 2 no se agrega ni se pierde energa, entonces el principio de conservacin de la energa establece que:

Simplificando el peso w del elemento de fluido, se obtiene la Ecuacin de Bernoulli:

La Ecuacin de Bernoulli se deriva del Principio de Conservacin de la Energa Mecnica.

RESTRICCIONES DE LA ECUACIN DE BERNOULLI Es vlida solamente para fluidos incompresibles, puesto que el peso especfico del fluido se tom como el mismo en las dos secciones de inters. No puede haber dispositivos mecnicos entre las dos secciones de inters que pudieran agregar o eliminar energa del sistema, ya que la ecuacin establece que la energa total del fluido es constante. No puede haber transferencia de calor hacia adentro o afuera del sistema. No puede haber perdidas debidas a la friccin

APLICACIONES DE ECUACIN DE BERNOULLI CHIMENEALas chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es ms constante y elevada a mayores alturas. Cuanto ms rpidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, ms baja es la presin y mayor es la diferencia de presin entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustin se extraen mejor.

TUBERALa ecuacin de Bernoulli y la ecuacin de continuidad tambin nos dicen que si reducimos el rea transversal de una tubera para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducir la presin.

FLUJO DE FLUIDO DESDE UN TANQUELa tasa de flujo de un orificio en un tanque est dada por la ecuacin de Bernoulli, ya que el rea del tanque es bastante grande comparada con la del orificio, por lo tanto la velocidad de flujo en es mucho mayor.

NATACINLa aplicacin dentro de este deporte se ve reflejada directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presin y mayor propulsin.

CARBURADOR DE AUTOMVILEn un carburador de automvil, la presin del aire que pasa a travs del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presin, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.

DISPOSITIVOS DE VENTURIEstos tubos sirven para medir la diferencia de presin entre el fluido que pasa a baja velocidad por una entrada amplia comparada con el fluido que pasa por un orificio de menor dimetro a alta velocidad.

PULVERIZADOR DE INSECTICIDAEste tipo de pulverizador funciona basado en el comportamiento de los fluidos en movimiento, puede demostrarse que, como consecuencia en la disminucin de su presin, aumenta la velocidad del fluido.

UN AVIN SE SOSTIENE EN EL AIREEl efecto Bernoulli es tambin en parte el origen de la sustentacin de los aviones; Las alas de los aviones son diseadas para que haya ms flujo de aire por arriba, de este modo la velocidad del aire es mayor y la presin menor arriba del ala; al ser mayor la presin abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentacin, la cual permite que un avin se mantenga en el aire.

EXPERIMENTOSLA MISTERIOSA BOLA DE PING-PONG Aprendizaje Esperado:Reconocer el principio de Bernoulli, segn la cual, la presin lateral del aire en movimiento es menor a la del aire inmvil. Materiales: UNA BOLA DE PING-PONG - (TECHNOPOR) UNA CUERDECILLA. Montaje: 1. Pegar la cuerdecilla a la bola.

2. Abrir el grifo.

3. Aguantar la bola por la cuerda.

4. Permitir que el chorro de agua toque la bola colgando.

Observaciones:Al intentar alejar la bola del chorro, el aire empujar hacia atrs de nuevo. La adhesin es otro factor importante. A causa de sta el agua que fluye alrededor de la bola tiende a adherirla.PALILLOS UNIDOS POR BERNOULLI Aprendizaje Esperado: Conocer cul es el Efecto de Bernoulli realizando este experimento paso a paso. Materiales: UNA CAA DOS PALILLOS UNA FUENTE AGUA Montaje:Colocar los palillos sobre el agua, uno junto a otro, y soplar suavemente por la caa de modo que el aire fluya entre ambos. Los dos palillos se juntarn.LA PELOTA VOLADORA Aprendizaje Esperado:Reconocer y Diferenciar el Efecto de Bernoulli y Coanda mediante una experiencia entretenida haciendo uso de material casero. Materiales: PELOTITA DE PING PONG (TECHNOPOR). SECADORA USUAL. CORRIENTE ELCTRICA

Montaje: Encendemos el secador, luego colocamos la pelota en la parte central de la misma. Veamos lo que sucede.

PRINCIPIO DE BERNOULLI (TANQUE ELEVADO) Aprendizaje Esperado: Conocer cul es el Efecto de Bernoulli realizando este experimento paso a paso. Materiales: UNA BOTELLA UNA MANGUERA UNA BALDE AGUA

Montaje:Cortamos la botella por la mitad dejando el pico de la botella luego pasamos a unirlo con la manguera a travs del pico luego lo colocamos a cierta altura, llenamos la botella tapando la otra punta de la manguera luego dejamos escapar y el aguay dejar que evacue en el balde.