Las ecuaciones de Reynolds para el flujo turbulento tienen las siguientes propiedades: Implican un promedio temporal de las ecuaciones de Navier-Stokes Proporcionan por separado las ecuaciones de los valores medios y de las fluctuaciones Los esfuerzos de corte turbulentos están reforzados con los esfuerzos de Reynolds Permiten resolver los valores instantaneos en cada punto y en cada instante Los esfuerzos de corte turbulentos son el promedio temporal de los essfuerzos de corte viscosos Desarrollan las funciones instantáneas en la suma su valor medio temporal y de una oscilación sobre cero Ofrecen un método directo y exacto para obtener los esfuerzos de Reynolds Sus funciones indican valores medios temporales.
Los modelos de turbulencia son necesarios para: Relacionar los esfuerzos de Reynolds con los valores medios del flujo Especificar el flujo de energía entre diferentes regiones del fluido Describir el transporte de información mecánica en flujos supercríticos Definir el valor de la viscosidad turbulenta Obtener la vorticidad del campo fluido.
La principal carencia que plantea el enfoque estadístico de Reynolds es: El problema del cierre: hay mas incognitas que ecuaciones de Reynolds La generación de vorticidad en las estelas turbulentas Se incumple el principio de Kutta-Joukowsky en cuerpos esbeltos Proporciona información instantánea, pero con un alto coste computacional La paradoja de D'Alembert: un resultado incoherente con las hipótesis.
La frontera entre los flujos laminar y turbulento está definida por el valor crítico del número de Reynolds. ¿Cuál es dicho valor crítico? El valor crítico es cambiante según la geometría 5*10^5 2000 2300 Re = (densidad*U_m*D)/viscosidad.
Señalar tres efectos de la turbulencia: Mezclado intenso entre capas fluidas que incrementa los procesos difusivos Disminuye drásticamente la complejidad del movimiento fluido Los esfuerzos de corte turbulentos son mucho mayores que los laminares Reduce la información a valores medios espaciales Atenúa los procesos de transporte, produciendo perfiles de velocidad más homogéneos Los esfuerzos turbulentos proceden de los términos convectivos Reduce la información a valores medios temporales Las ecuaciones de Reynolds son auto-consistentes.
La siguiente expresión define el concepto de: Espesor de impulso de la capa límite Espesor de la capa límite Defecto de caudal másico de la capa límite Espesor de desplazamiento de la capa límite.
La capa límite es una regón del campo fluido caracterizada por las siguientes propiedades: Sólo en ella podemos resolver la ecuación de Euler Tiene un espesor decreciente con la distancia Es alargada y estrecha Tiene una distribución de velocidad creciente a medida que nos acercamos a la pared Concentra los efectos de la viscosidad Tiene una distribución de velocidades decreciente a medida que nos acercamos a la pared.
La condición necesaria para que la capa límite se separe de la pared es que: Se anule el gradiente de presión reducida en la pared Se anule el esfuerzo de corte en el borde de la capa límite Se anule el esfuerzo de corte en la pared delta<<L.
D'Alembert expuso que: Las fuerzas gravitatorias no influyen sobre el flujo ideal El campo fluido debe ser dividido en regiones de diferente comportamiento Las ecuaciones de Euler eran completamente exactas Un flujo potencial no ejerce fuerza de arrastre sobre un sólido.
Indicar los parámetros que definen el flujo en la capa límite: La velocidad relativa a la pared El número de Reynolds basado en el diámetro La constante de Boltzman Esfuerzo de corte La rugosidad adimensional de la pared Velocidad de fricción El radio hidráulico La distancia adimensional a la pared.
La carga que soporta un vertedero, leída aguas arriba y lo suficientemente alejada de él para que no esté influida por su presencia es: La distancia vertical entre la superficie libre del líquido y la cresta del vertedero La diferencia de cota entre las secciones de entrada y salida La distancia vertical entre la cresta del vertedero y la solera del canal La distancia vertical entre la superficie libre del líquido y la solera del canal.
Reciben el nombre de calados alternativos en un canal aquellos que: Tienen semejanza del número de Froude Tienen iguales caudal y energía específica Se observan antes y después de un salto hidrálico Tienen la misma sección, pero distinto caudal.
Indicar todos los parámetros que permiten cuantificar la energía específica del flujo incompresible: Presión total Altura total Masa total Energía total Carga de Bernoulli Pérdida de carga.
La energía específica del flujo en un canal se mide en: J/kg Watt/m^2 Metros kWh.
Cuando observamos un flujo bravo, podemos asegurar que: El flujo anterior al primer obstáculo presenta un oleaje fuerte Las olas pueden remontar la corriente aguas arriba Las olas no pueden remontar la corriente aguas arriba El número de Froude es mucho menor que la unidad.
El perfil de velocidad de Hagen-Poisuille es válido en: En conductos lisos rectilíneos de sección constante y flujo turbulento En conductos cualesquiera de sección rectancgular y flujo turbulento En conductos rectilíneos de sección constante y flujo laminar En conductos rugosos y convergentes y flujo laminar o turbulento.
El factor de fricción puede calcularse en la zona de transición por el siguiente método: Ecuación de Von Karman-Prandtl Ecuación de Blasius Fórmula de Colebrook-White Ecuación de Piseuille.
El gradiente de presión reducida en un flujo estable o permanente es: Función del tiempo y del punto Variable únicamente a lo largo del conducto Variable dentro de cada sección transversal al conducto Constante a lo largo del conducto Media temporal de las siguientes presiones turbulentas.
Un flujo de agua en una tubería forzada sufre pérdidas primarias caracterizadas por: Desprendimiento de la capa límite Concentradas en la zona de influencia del cambio de dirección y sección Rozamiento con las paredes Coeficiente de forma El factor de fricción de Darcy Distribuidas longitudinalmente.
La presión reducida motriz P_r tiene las siguientes caracteristicas: Disminuye al avanzar por el conducto Combina los efectos de la presión y la energía potencial Siempre crece en el sentido del flujo No varía en las secciones transversales al conducto Tiene unidades de presión Varía en las tres direcciones del espacio Combina los efectos de la presión y la fricción Es adimensional por definición.
Un flujo de agua en una tubería forzada sufre pérdidas secundarias caracterizadas por: Coeficiente de forma El factor de fricción de Darcy Desprendimiento de la capa límite Concentradas en la zona de influencia del cambio de dirección y/o sección Distribuidas longitudinalmente Rozamiento con las paredes.
Las pérdidas secundarias pueden determinarse por varios métodos. Indique los métodos que conoce: Longitud equivalente Correlación de Manning Coeficiente de pérdidas Ecuación de Colebrook.
Indicar los elementos en los que aparecerán pérdidas secundarias: Rejillas Contracciones. Acoplamiento de tubos del mismo diámetros. Expansiones muy graduales. Tuberías de sección uniforme. Válvulas. Contracciones muy suaves. Codos. Bifurcaciones. Tramos rectilíneas de tubo.
En un problema hidráulico de tramo único se requiere usar cuatro expresiones: Conservación de masa, ecuación de continuidad, Darcy-Weisbach y factor de fricción de Darcy. Factor de fricción, ley de mallas, Swamee-Jain, y Hazen-Williams. Darcy-Weisbach, conservación de masa, conservación de energía y factor de fricción de Darcy. Conservación de energía, pérdida de carga, altura total y Darcy-Weisbach.
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