ECUACION DE LA ENERGIA

La ecuación general de la energía, es una expansión de la ecuación de Bernoulli, que hace posible resolver problemas en los que se presentan pérdidas y adiciones de energía. La interpretación lógica de la ecuación de energía se puede ver en la figura, que representa un sistema de flujo.

Los términos clip_image002y clip_image004 denotan la energía que posee el fluido por unidad de peso en las secciones 1 y 2, respectivamente. También se muestra las adiciones, remociones y pérdidas de energía, hA, hR y hL. Para tal sistema, la expresión del principio de conservación de energía es:

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la energía que posee el fluido por unidad de peso es:

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la ecuación queda entonces:

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Esta es la forma de la ecuación de energía que utilizaremos con más frecuencia en el libro. Al igual que la ecuación de Bernoulli, cada término de la ecuación representa una cantidad de energía por unidad de peso de fluido que fluye en el sistema. Las unidades SI típicas son N. m/N o metros. Las unidades en el Sistema Británico de Unidades son lb-pie/lb o pie.

Es de suma importancia que la ecuación general de energía esté escrita en la dirección de flujo, es decir, desde el punto de referencia, en la parte izquierda de la ecuación, al punto correspondiente, en el lado derecho. Los signos algebraicos juegan un papel crítico, debido a que el lado izquierdo de la ecuación establece que un elemento de fluido que tenga una cierta cantidad de energía por unidad de peso en la sección 1, pueda tener una adición de energía (+hA), una remoción de energía (-hR) o una pérdida de energía (-hL), antes de que alcance la sección 2. En tal punto contiene una cantidad diferente de energía por unidad de peso según lo indican los términos de la parte derecha de la ecuación.

Por ejemplo, en la figura, los puntos de referencia son 1 y 2, y en cada uno de estos se indican las cabezas de presión, de velocidad y de elevación. Después de que el fluido abandona el punto 1, entra a la bomba, donde se le agrega energía. Un movilizador principal, que podría ser un motor eléctrico, hace funcionar la bomba y su movilizador transfiere la energía al fluido (+hA). Entonces el fluido fluye por un sistema de conductos compuesto por una válvula, codos y tramos de conducto en los que la energía se disipa (-hL). Ante de alcanzar el punto 2, el fluido fluye a través de un motor de fluido que retira algo de la energía para hacer funcionar un dispositivo externo (-hR). La ecuación general de la energía toma en cuenta todas esas energías. En caso de no tener alguno de los dispositivos, estos serán cero, y pueden sacarse de la ecuación.

ECUACION DE LA ENERGIA Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Ing. Civil

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