El flujo de tubería , una rama de la hidráulica y la mecánica de fluidos , es un tipo de flujo de líquido dentro de un conducto cerrado (conducto en el sentido de un medio de contención). El otro tipo de flujo dentro de un conducto es el flujo de canal abierto . Estos dos tipos de flujo son similares en muchos aspectos, pero difieren en un aspecto importante. El flujo de la tubería no tiene una superficie libre que se encuentra en el flujo de canal abierto. El flujo de la tubería, al estar confinado dentro de un conducto cerrado, no ejerce presión atmosférica directa, pero ejerce presión hidráulica sobre el conducto.
No todo el flujo dentro de un conducto cerrado se considera flujo de tubería. Las alcantarillas pluviales son conductos cerrados pero generalmente mantienen una superficie libre y, por lo tanto, se consideran flujo de canal abierto. La excepción a esto es cuando una alcantarilla pluvial opera a plena capacidad y luego puede convertirse en un flujo de tubería.
La energía en el flujo de la tubería se expresa como altura y se define mediante la ecuación de Bernoulli . Para conceptualizar la altura a lo largo del curso del flujo dentro de una tubería, los diagramas a menudo contienen una línea de nivel hidráulico (HGL). El flujo de la tubería está sujeto a pérdidas por fricción según lo definido por la fórmula de Darcy-Weisbach .
Estados de flujo
El comportamiento del flujo de la tubería se rige principalmente por los efectos de la viscosidad y la gravedad en relación con las fuerzas inerciales del flujo. Dependiendo del efecto de la viscosidad en relación con la inercia, representado por el número de Reynolds , el flujo puede ser laminar o turbulento . En un número de Reynolds por debajo del valor crítico de aproximadamente 2040 [1] , el flujo de la tubería será finalmente laminar, mientras que por encima del valor crítico, el flujo turbulento puede persistir. Además, la transición entre flujo laminar y turbulencia puede ser sensible a los niveles de perturbación e imperfecciones.
El flujo a través de las tuberías se puede dividir aproximadamente en dos:
Ver también
Ecuaciones y conceptos matemáticos
Campos de estudio
Tipos de flujo de fluidos
Propiedades de los fluidos
Fenómenos fluidos
Referencias
- ↑ Avila, K .; D. Moxey; A. de Lozar; M. Avila; D. Barkley ; B. Hof (julio de 2011). "El inicio de la turbulencia en el flujo de la tubería" . Ciencia . 333 (6039): 192-196. Código bibliográfico : 2011Sci ... 333..192A . doi : 10.1126 / science.1203223 . PMID 21737736 . S2CID 22560587 .
Otras lecturas
- Chow, VT (1959/2008). Hidráulica de canal abierto . Caldwell, Nueva Jersey: Blackburn Press. ISBN 9780070859067 .