ECUACIN GENERAL DE LA ENERGA

Al terminar esta sesin usted podr:

Usted aumentar su capacidad de analizar la energa en los sistemas de

flujo de fluidos al agregar trminos a la ecuacin de Bernoulli.

Tomar en cuenta la prdida de energa en un sistema a causa de la

friccin, las vlvulas y dems accesorios.

Aprovechar su conocimiento de la ecuacin de Bernoulli, a fin de aplicar la

ecuacin general de la energa a sistemas reales con bombas, motores de

fluido, turbinas y a la prdida de energa por la friccin, las vlvulas y los

accesorios.

Tambin aprender a calcular la potencia que las bombas imprimen al

fluido, y la que retiran de ste los motores de fluido o turbinas. Tambin

estudiaremos la eficiencia de bombas, motores y turbinas.

Piense en un sistema de fluido:

Tal vez pens en el sistema de distribucin de agua de

su hogar, un sistema de riego por aspersin, la tubera

de un sistema de fluido de potencia o los sistemas de

distribucin de fluidos de una fabrica industrial.

De qu manera estos sistemas incluyen prdida de energa, ganancia o

retiro de ella?

Algunos de los sistemas incluyen bombas para transportar la energa

que da lugar al flujo e incrementan la presin del fluido?

Hay un motor de fluido o una turbina que extrae la energa del fluido para

hacer que gire un eje y realice trabajo?

Todos conocemos la ecuacin de Bernoulli,

En realidad, ningn sistema satisface todas estas restricciones.

Cada vlvula, te, codo, reductor y agrandamiento,

ocasiona que se pierda energa del fluido.

Adems, mientras el fluido pasa por tramos rectos de tubo, se

pierde energa debido a la friccin.

NOMENCLATURA DE LAS PRDIDAS Y

GANANCIAS DE ENERGA

Las prdidas y ganancias de energa en un sistema se contabilizan en trminos

de energa por unidad de peso del fluido que circula por l. Esto tambin se

conoce como carga. Como abreviacin de la carga emplearemos el smbolo h,

para las prdidas y ganancias de energa. En especfico, en los captulos

prximos manejaremos los trminos siguientes:

La magnitud de las prdidas de energa que produce la friccin del

fluido, las vlvulas y accesorios, es directamente proporcional a la

carga de velocidad del fluido. Esto se expresa en forma matemtica

as:

El trmino K es el coeficiente de resistencia.

ECUACIN GENERAL DE LA ENERGA

En este libro manejamos la ecuacin general de la energa como extensin

de la ecuacin de Bernoulli, lo que posibilita resolver problemas en los que

hay prdida y ganancia de energa.

POTENCIA QUE

REQUIEREN LAS

BOMBAS

La potencia se define como la rapidez a

que se realiza un trabajo. En la mecnica

de fluidos se modifica dicho enunciado y

se considera que la potencia es la rapidez

con que se transfiere la energa.

La potencia se calcula con la multiplicacin

de la energa transferida por newton de

fluido por el flujo en peso. Es decir:

Del problema anterior se sabe que

La potencia en el

Sistema Tradicional

de Estados Unidos

Eficiencia mecnicade las bombas

Al continuar con los datos del problema anterior:

Si suponemos que la eficiencia de la

bomba de este problema es de 82%,

entonces

El trmino siguiente en la ecuacin es z2 - z1. Cul es su valor?

Es cero. Ambos puntos se encuentran a la misma elevacin.

POTENCIA

SUMINISTRADA A

MOTORES DE FLUIDO

La energa que un fluido trasmite a un

dispositivo mecnico, como a un motor de

fluido o a una turbina, se denota en la

ecuacin general de la energa con el

trmino hR.

Encontramos la potencia trasmitida con

la multiplicacin de hR por el flujo en

peso W

EFICIENCIA MECNICA

DE LOS MOTORES DE FLUIDO