Aplicaciones de Bernoulli EXPO PDF

Preview

Summary

Download Aplicaciones de Bernoulli EXPO PDF

Description

FORMATO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA

Código: F.TI.01 Revisión: 02 Fecha: 2011/03/03 Pág.: 1 de 6

Carrera:

Alimentos

Nivel:

4-A

Asignatura:

Operaciones Unitarias

Estudiante:

Abad Joel, Chasipanta Emilia, Cuamacas Anderson, Delgado Lenin, Moreno Fabricio.

Docente:

Ing. Elena Beltrán

Fecha de entrega:

2020/05/18

Tema: Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli Resumen: El siguiente trabajo tiene como objetivo conocer las aplicaciones de la ecuación de Bernoulli. Para aplicar la ecuación de Bernoulli el fluido debe cumplir con ciertas restricciones como flujo incomprensible con caudal constante y fricción igual a 0. El teorema de Bernoulli es aplicable en dispositivos Venturi, chimeneas, tuberías, tanques, natación, carburadores de autos o aviación. Las aplicaciones de la ecuación de Bernoulli son diversas porque se pueden usar en varios tipos de flujo tanto para líquidos como gases, para encontrar la velocidad de estos o la presión. Por la gran variedad de flujos existen diferentes formas de la ecuación, pero la ecuación de Bernoulli más simple es apropiada para flujos incompresibles. En conclusión, las distintas aplicaciones del teorema de Bernoulli analizan las variaciones de presión o velocidad de un fluido que va a través de una corriente por una sección determinada, estas variaciones se pueden dar por agentes como el viento, estrechamientos del conducto y otros. Abstrac: The following work aims to know the applications of the Bernoulli equation. To apply the Bernoulli equation, the fluid must meet certain restrictions such as incomprehensible flow with constant flow and friction equal to 0. Bernoulli's theorem is applicable in Venturi devices, chimneys, pipes, tanks, swimming, car or aviation carburettors. The applications of the Bernoulli equation are diverse because they can be used in various types of flow for both liquids and gases, to find their velocity or pressure. Due to the great variety of flows there are different forms of the equation, but the simplest Bernoulli equation is reduced for incompressible flows. In conclusion, the different applications of Bernoulli's theorem analyze the variations in pressure or speed of a fluid that goes through a current through a

FORMATO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA

Código: F.TI.01 Revisión: 02 Fecha: 2011/03/03 Pág.: 2 de 6

given section, these variations can be caused by agents such as wind, duct narrowing and others. Introducción: El Principio de Bernoulli fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738), define el comportamiento de un líquido que se desplaza a través de una corriente de agua. Plantea que, un fluido sin viscosidad ni rozamiento que circula por un conducto cerrado, tiene energía constante a lo largo de su recorrido (Morán, 2014). Se puede aplicar el teorema a flujos sobre superficies. En un sistema con flujos constantes, la energía es alterada cuando el área transversal, diámetro de un tubo se modifica, la velocidad cambia y no es la misma en el punto 1 o 2(León, 2001). Según Bernoulli el fluido solo tiene en cuenta 3 energías, y estas pueden ser diferentes de un punto a otro en la conducción; energía cinética que se refiere a la velocidad de flujo, la altitud o elevación del flujo se deben a la energía potencial y energía de flujo se relaciona con la presión a la que está sujeta el flujo(Morán,2014). Objetivos: General: Conocer las aplicaciones que tiene la ecuación de Bernoulli. Específicos:   

Determinar el concepto y restricciones de la ecuación de Bernoulli. Distinguir los tipos de aplicaciones de Bernoulli. Determinar las magnitudes que influyen en las distintas aplicaciones de la ecuación de Bernoulli.

Metodología: En la investigación realizada para este documento de consulta, cada integrante buscó por su cuenta información puntual y datos curiosos sobre el tema en sitios web y documentos online. Posteriormente se compartieron los documentos de cada estudiante, se leyó conjuntamente, surgió una lluvia de ideas y se realizó un resumen del tema, incluyendo subtemas. Finalmente se concretó toda la información obtenida de fuentes bibliográficas de la web y se parafraseó, para poseer información entendible con nuestras propias palabras.

Resultados y Discusión:

FORMATO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA

Código: F.TI.01 Revisión: 02 Fecha: 2011/03/03 Pág.: 3 de 6

Ecuación de Bernoulli El principio de Bernoulli o ecuación de Bernoulli explica el comportamiento de un fluido en reposo circulando por una corriente (Peralta, 2011). La energía total de un fluido por la línea de corriente permanece constante, podemos usar esta ecuación entre dos puntos en una línea de corriente para encontrar los parámetros o medidas de variables desconocidos (Java, 2009). Para aplicar la ecuación se debe tomar en cuenta:    

Viscosidad = 0, no debe existir fricción. Caudal debe ser constante. Flujo incompresible= ρ es constante. La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o rotacional. (Peralta,2011).

Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli Para encontrar presión En algunos problemas de Bernoulli, sabemos el valor de velocidades en los 2 puntos de la zona de la corriente y la presión en un solo punto. Lo que desconocemos del fluido es la presión en el otro punto(Java,2009). Para encontrar la velocidad En los casos en los que se sabe la presión, la elevación o altura en los 2 puntos y velocidad en un punto, tenemos que encontrar la velocidad desconocida en el otro punto, y ahí se aplica la ecuación de Bernoulli para calcular dicha velocidad requerida(Java,2009). El teorema de Bernoulli ayuda a dar una explicación a varios fenómenos como por ejemplo el Efecto Venturi. La ecuación de Bernoulli tiene base directa con el principio de conservación de energía, que señala que en las transformaciones la energía total es la misma antes y después de cada transformación, entre los 3 tipos de energía considerados, se dan cambios y donaciones de energía entre ellas mismo (Morán, 2014). 2

2

v 1 P2 v2 P1 +z 1+ +z 2+ = γ γ 2g 2g APLICACIONES

FORMATO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA

Código: F.TI.01 Revisión: 02 Fecha: 2011/03/03 Pág.: 4 de 6

El Efecto Venturi: Se trata de un fenómeno en el cual un fluido que circula por un conducto reduce su presión cuando incrementa su velocidad al pasar por una zona del conducto de menor diámetro (Morán, 2014). Los tubos de Venturi ayudan a medir la diferencia de presión entre un fluido que recorre a baja velocidad una entrada ancha con el fluido que pasa por una abertura con un diámetro pequeño a elevada velocidad (Juan, 2009). Chimenea: Las chimeneas son alargadas para tomar ventaja de que la velocidad del viento en las alturas es más constante y elevada. Mientras más rápido sopla el viento sobre la superficie de una chimenea, más baja es la presión y se incrementa la diferencia de presión con la base de la chimenea (Jimenez,2011). Tubería: La ecuación de Bernoulli demuestra que si aminoramos el área transversal de una tubería para hacer que el fluido aumente su velocidad, su presión se reducirá y viceversa(León,2001). Tanque: La medida de flujo de una abertura en un tanque está definida por la ecuación de Bernoulli, porque la zona del tanque es muy grande si se comparada con la de la abertura, por lo que la velocidad de flujo a través de este es bastante elevada(Jimenez,2011). Carburador de automóvil: La presión ejercida por el aire que pasa por medio el carburador, se reduce si pasa por una sección de apretón o estrangulación. Cuando la presión disminuye, la gasolina circula, se evapora y se mezcla con la corriente de aire(Juan,2009). Aviación: El teorema de Bernoulli influye en el origen de que los aviones se mantengan en el aire. Las alas de los aviones son diseñadas para que exista más masa de aire por arriba, así la velocidad aumenta y la presión disminuya arriba del ala. Al tener una presión superior abajo del ala, se crea una succión que sustenta la aeronave(Juan,2009).

Natación:

FORMATO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA

Código: F.TI.01 Revisión: 02 Fecha: 2011/03/03 Pág.: 5 de 6

En este deporte se ve evidenciado el teorema de Bernoulli directamente cuando las manos del nadador cortan el agua provocando una disminución de la presión y más propulsión (Peralta, 2011). Conclusiones y Recomendaciones: 





Bernoulli explica, evidencia y estudia la conducta que tienen los fluidos que pasan a través de una corriente por un conducto o sección determinada. Se concluye que la aplicación más común de Bernoulli es en las tuberías, en donde la presión en el lado ancho y lento P1 de una sección de tubería tiene que ser mayor que la presión en el lado angosto y rápido P2. En general las aplicaciones más evidenciadas de la ecuación de Bernoulli son 7, natación, aviación, carburador de un auto, chimenea, tubos de Venturi, tanques y tuberías.

Bibliografía: Java. (2019). Bright Hub Engineering. Recuperado el 17 de mayo de 2020, de Applications of Bernoulli's Equation - Finding Pressure, Velocity: https://www.brighthubengineering.com/hydraulics-civil-engineering/53072applications-of-bernoullis-equation/ Jimenez, G. (2011). WordPress: LA U FÍSICA TERMODINÁMICA. Recuperado el 17 de mayo de 2020, de APLICACIONES ECUACION DE BERNOULLI: https://glorisjimenez.wordpress.com/segundo-corte/aplicaciones/aplicacionesecuacion-de-bernoulli/ Juan. (2009). FISICA DE FLUIDOS . Recuperado el 17 de mayo de 2020, de APLICACIONES DEL TEOREMA DE BERNOULLI EN LA VIDA REAL: https://juan0590.wordpress.com/primer-corte/biografias/danielbernoulli/aplicaciones-del-teorema-de-bernoulli-en-la-vida-real/ León, H. (2001). FISICA TERMODINAMICA. Recuperado el 17 de mayo de 2020, de Principio Bernoulli: https://hernanleon1002.wordpress.com/fisica-defluidos-y-termodinamica/segundo-corte/marco-teorico/principio-bernoulli/ Morán, C. (2014). SACCO. Recuperado el 17 de mayo de 2020, de La aplicación de la teoría de Bernoulli: https://saccoautomation.com/aplicacion_teoria_bernoulli/ Peralta. (2011). WordPress: PERALTABLOG. Recuperado el 17 de mayo de 2020, de TEOREMA DE BERNOULLI Y SUS APLICACIONES: https://peraltablog.wordpress.com/fisica/segundo-corte/fluidos/bibliografia-dedaniel-bernoulli/teorema-de-bernoulli-y-sus-aplicaciones/

FORMATO TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA

Código: F.TI.01 Revisión: 02 Fecha: 2011/03/03 Pág.: 6 de 6...