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HIDRDONAMICA APLICADO A LA HIDRAULICA

Edison Javier Flores Ibadango IST “17 DE Julio” “YACHAY” Ibarra - Ecuador [Escriba el número de fax] 02/02/2017

Tabla de contenido Introducción ........................................................................................................................................ 2 2.- Objetivos .................................................................................................................................... 3 2.1.- Objetivo General ..................................................................................................................... 3 2.2.- Objetivos Específicos............................................................................................................... 3 3.- Hidrodinámica ............................................................................................................................ 3 3.1.- La Hidrodinámica en la Hidráulica .......................................................................................... 4 3.2.-Aplicaciones de la hidrodinámica ............................................................................................ 6 3.3.- Teorema de Bernoulli y sus aplicaciones ................................................................................ 7 4.-Conclusiones y Recomendaciones .............................................................................................. 8 4.1.- Conclusiones ........................................................................................................................... 8 4.2.- Recomendaciones ................................................................................................................... 8 5.-Bibliografia .................................................................................................................................. 8

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Introducción

Es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Para ello considera entre otras cosas la velocidad, la presión, el flujo y el gasto del líquido. En el estudio de la hidrodinámica, el teorema de Bernoulli, que trata de la ley de la conservación de la energía, es de primordial importancia, pues señala que la suma de las energías cinética, potencial y de presión de un líquido en movimiento en un punto determinado es igual a la de otro punto cualquiera. El objetivo de la hidrodinámica es estudiar los fluidos en movimiento, por ejemplo, las corrientes de agua, el transporte de tuberías y túneles, etc. El estudio de la dinámica de fluidos o hidrodinámica es de mucha importancia en esta asignatura ya que por media de ella comprenderemos más detalladamente de como suceden los fenómenos en la naturaleza y también cómo funcionan otro tipo de mecanismos que están a nuestro alrededor pero que no entendemos como lo hacen, un ejemplo muy claro es las de las tuberías que comúnmente están en nuestras casas. De esta manera también podemos decir que la hidrodinámica está muy relacionada con la hidráulica, este es el principal tema a tratar en esta consulta, con ello tenemos que estudiarla analizarla y comprenderla, para los distintos fines que con lleva y para el desarrollo correcto de este tema y poderlo aplicarlo posteriormente. La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.

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2.- Objetivos 2.1.- Objetivo General

Conocer más de cerca de lo que se trata la hidrodinámica, sus principios, características, funciones y aplicaciones que esta pueda tener en base a esta consulta y la explicación del docente, que nos será de mucha ayuda para la mejor comprensión, además con esto también buscar el ámbito practico, para el desarrollo aplicado de acuerdo al conocimiento adquirido.

2.2.- Objetivos Específicos

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Enunciar e interpretar las expresiones de hidrodinámica. Aplicar el conocimiento adquirido con este trabajo de consulta. Demostrar el papel que desempeña la hidrodinámica en la hidráulica. Analizar las posibles y distintas aplicaciones que podremos utilizar con la hidrodinámica.

3.- Hidrodinámica

La hidrodinámica es la parte de la física que estudia el movimiento d los fluidos.

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El movimiento de un fluido queda totalmente descrito, cuando se conoce su velocidad, presión y densidad, en cada instante y en cada punto del espacio. (zambrano, 2010) En un fluido en movimiento cada una de sus partículas o moléculas describe una trayectoria en general diferente a la de las otras moléculas. La hidrodinámica investiga fundamentalmente a los fluidos incompresibles, es decir, a los líquidos, pues su densidad prácticamente no varía cuando cambia la presión ejercida sobre ellos. Cuando un fluido se encuentra en movimiento una capa se resiste al movimiento de otra capa que se encuentra paralela y adyacente a ella; a esta resistencia se le llama viscosidad. Para que un fluido como el agua el petróleo o la gasolina fluyan por un tubería desde una fuente de abastecimiento, hasta los lugares de consumo, es necesario utilizar bombas ya que sin ellas las fuerzas que se oponen al desplazamiento ente las distintas capas de fluido lo impedirán.

3.1.- La Hidrodinámica en la Hidráulica

La hidrodinámica es la parte de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento. Aplicaciones de la hidrodinámica en el diseño de canales, puertos, presas, cascos de barcos, hélices, turbinas y conductos en general. (Wikipedia, 2017)

Con el objetivo de facilitar el estudio de los líquidos en movimiento, en general se hacen las siguientes suposiciones. 1. Los líquidos son incomprensibles por completo.

2. Se considera despreciable la viscosidad, es decir se supone que los líquidos son ideales y por ello no presentan resistencia al flujo, lo cual posibilita despreciar las pérdidas de energía mecánica producidas por su viscosidad pues, como sabemos durante el movimiento esta genera fuerzas tangenciales entre las diferentes capas de un líquido.

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3. El flujo de los líquidos se supone estacionario o de régimen estable. Esto sucede cuando la velocidad de toda partida de un líquido es igual al pasar por el mismo punto. Gasto de un líquido.

Cuando un líquido fluye a través de una tubería. Es muy común hablar de su gasto, que por definición es. La relación existente entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir.

Dónde: G= Gasto en m3/s v= volumen del líquido que fluye en m3 t= tiempo que tarda en fluir el líquido en s El gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad del líquido y el área de la sección trasversal de la tuviera. Para conocer el volumen del líquido que pasa por el punto 1 al 2 de la tubería, basta multiplicar entre si el área, la velocidad del líquido y el tiempo que tarda en pasar por los puntos. G= A x/t y como G=v/t sustituyendo se tiene: G= A.v En el sistema CGS es gasto se mide en cm3/s o bien en unidad practica como lt/s.

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3.2.-Aplicaciones de la hidrodinámica

Aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, para construir dispositivos que funcionan con líquidos, por lo general agua o aceite. La hidráulica resuelve problemas como el flujo de fluidos por conductos o canales abiertos y el diseño de presas de amblases, bombas y turbinas. En otros dispositivos como boquillas, válvulas, surtidores y medidores se encargan del control y utilización de líquidos. La hidrodinámica, puede tener varias aplicaciones en la vida diaria y en los lugares de trabajo como en la ingeniería. Estas pueden ser:  En presas :



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Como desahogar las presas



Utilizando presiones para poder saber el grosor de las paredes

Construcción de canales y acueductos 



Plomería: 



Crear plomería sencilla para que en las casas no se use mucha agua.

Colectores pluviales: 



Cuánta agua deben desalojar, a qué velocidad y en cuanto tiempo.

Ayudar a las calles a desalojar el agua en las ciudades para evitar encarnaciones e inundaciones.

Aviación: 

Ayudando a los aviones a despegar.



Fabricación de barcos.



Automóviles: 

Ayudándolos a ser más aerodinámicos y así utilizar menos combustible.



Gatos hidráulicos.

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

Grúas.



Amortiguadores.



Frenos.

3.3.- Teorema de Bernoulli y sus aplicaciones

El físico suizo Daniel Bernoulli 1700-1782, al estudiar el comportamiento de los líquidos, descubrió que la presión de un líquido que fluye por una tubería es baja si su velocidad es alta y, por lo contrario, es alta si su velocidad es baja. Por tanto, la ley de la conservación de la energía también se cumple cuando los líquidos se encuentran en movimiento. Con base en sus estudios, Bernoulli enuncio el siguiente teorema que lleva su nombre. En un líquido ideal cuyo flujo es estacionario, la suma de las energías cinética, potencial y de presión que tiene el líquido en un punto es igual a la suma de esas energías en otro punto cualquiera.

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4.-Conclusiones y Recomendaciones

4.1.- Conclusiones

 Esta consulta nos ayuda de una manera muy didáctica a aprender conocimientos de una forma autónoma.  La consulta realizada nos permitió buscar más a fondo sobre este tema que es la hidrodinámica, no solo basándonos en la internet, sino también en libros.  Al realizar esta consulta hubo partes que no se entendía al autor, por lo consiguiente hubo que buscar de otras fuentes para ser clara la idea y poder comprender. 4.2.- Recomendaciones

 Recomiendo que se nos facilite información de donde podemos ayudarnos para realizar este tipo de consultas.

5.-Bibliografia

Orejuela, J. I. (2007). Fisica Vectorial 2. Quito: Faber Publishing Group. Wikipedia. (24 de 01 de 2017). Wikipedia Org. Recuperado el 01 de 02 de 2017, de Hidrodinamica: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Hidrodinámica Zambrano, V. (2010). Fisica Vectorial 2. Quito: Poliediciones.

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