• Categories
• Fluido
• Carburador
• Presión
• Gases
• Mecánica

Citation preview

PRINCIPIO DE BERNOULLI  Daniel Bernoulli (1700-1782)

 Científico suizo nacido en

Holanda que descubrió los principios básicos del comportamiento de los fluidos, haciendo importantes contribuciones a la hidrodinámica.

Breve historia de la ecuación Los efectos que se derivan a partir de la ecuación de Bernoulli eran conocidos por los experimentales antes de que Daniel Bernoulli formulase su ecuación, de hecho, el reto estaba en encontrar la ley que diese cuenta de todos esto acontecimientos. En su obra Hidrodinámica encontró la ley que explicaba los fenómenos a partir de la conservación de la energía (hay que hacer notar la similitud entre la forma de la ley de Bernoulli y la conservación de la energía). Posteriormente Euler dedujo la ecuación para un líquido sin viscosidad con toda generalidad (con la única suposición de que la viscosidad era despreciable), de la que surge naturalmente la ecuación de Bernoulli cuando se considera el caso estacionario sometido al campo gravitatorio

Teorema de Bernoulli  El teorema de Bernoulli afirma que la energía de un

fluido en cualquier momento, ya sea líquido o gas, consta de tres componentes: ° Cinético: energía debida a la velocidad que tiene el fluido. ° Potencial gravitacional: energía debido a la altura que tenga el fluido ° Energía de flujo: energía debido a la presión que tiene el fluido Este teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo.

Principio de Bernoulli

Esta ecuación se puede aplicar a los fluidos, puesto que la energía total del sistema permanece constante.

Formulación de la ecuación  La ecuación de

Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente: 

Parámetros  En la ecuación de Bernoulli intervienen los parámetros     

siguientes: : Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean : Densidad del fluido. : Velocidad de flujo del fluido. : Valor de la aceleración de la gravedad ( en la superficie de la Tierra). : Altura sobre un nivel de referencia.

Aplicabilidad  Esta ecuación se aplica en la dinámica de fluidos. Un

fluido se caracteriza por carecer de elasticidad de forma, es decir, adopta la forma del recipiente que la contiene, esto se debe a que las moléculas de los fluidos no están rígidamente unidas, como en el caso de los sólidos. Fluidos son tanto gases como líquidos.  Para llegar a la ecuación de Bernoulli se han de hacer ciertas suposiciones que nos limitan el nivel de aplicabilidad

Efecto Bernoulli  El efecto Bernoulli es una consecuencia directa que

surge a partir de la ecuación de Bernoulli: en el caso de que el fluido fluya en horizontal un aumento de la velocidad del flujo implica que la presión estática decrecerá.  Un ejemplo práctico es el caso de las alas de un avión, que están diseñadas para que el aire que pasa por encima del ala fluya más velozmente que el aire que pasa por debajo del ala, por lo que la presión estática es mayor en la parte inferior y el avión se levanta

Teorema de Bernoulli a la vida real A continuación se presentarán

relaciones del teorema de Bernoulli con la vida real.

Tubo de Venturi  Estos tubos sirven para

medir la diferencia de presión entre el fluido que pasa a baja velocidad por una entrada amplia comparada con el fluido que pasa por un orificio de menor diámetro a alta velocidad.

Chimenea  Las chimeneas son altas

para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.



Pulverizador de insecticida  Este tipo de pulverizador

funciona basado en el comportamiento de los fluidos en movimiento, puede demostrarse que, como consecuencia en la disminución de su presión, aumenta la velocidad del fluido.

Tubería  La ecuación de

Bernoulli también nos dice que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido, se reducirá la presión.

Natación  La aplicación dentro de

este deporte se ve reflejada directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión. 

Carburador de automóvil  En un carburador de

automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presión, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire. 

Un avión se sostiene en el aire  El efecto Bernoulli es también en

parte el origen de la sustentación de los aviones; Las alas de los aviones son diseñadas para que haya más flujo de aire por arriba, de este modo la velocidad del aire es mayor y la presión menor arriba del ala; al ser mayor la presión abajo del ala, se genera una fuerza neta hacia arriba llamada sustentación, la cual permite que un avión se mantenga en el aire.