PRINCIPIO DE BERNOULLI

PRINCIPIO DE BERNOULLI

El fluido hidráulico en un sistema contiene energía en dos formas: energía cinética en virtud del peso y de la velocidad y energía potencial en forma de presión. Daniel Bernoulli, un científico Suizo demostró que en un sistema con flujos constantes, la energía es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo.

El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los varios puntos del sistema, es constante, si el flujo sea constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la velocidad también se modifica.

La energía cinética aumenta o disminuye. En tanto, la energía no puede ser creada ni tampoco destruida. Enseguida, el cambio en la energía cinética necesita ser compensado por la reducción o aumento de la presión.

El uso de un venturi en el carburador de un automóvil es un ejemplo del principio de Bernoulli. En el pasaje de aire a través de la restricción la presión se disminuye. Esa reducción de presión permite que la gasolina fluya, se vaporice y se mezcle con el aire.

El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sinviscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

1. Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.

2. Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.

3. Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

La siguiente ecuación conocida como "Ecuación de Bernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.

Donde:

• = velocidad del fluido en la sección considerada.

• = densidad del fluido.

• = presión a lo largo de la línea de corriente.

• = aceleración gravitatoria

• = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.

Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:

• Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.

• Caudal constante

• Flujo incompresible, donde ρ es constante.

• La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo irrotacional

TEOREMA DE BERNOULLI

El teorema de Bernoulli afirma que la energía de un fluido en cualquier momento, ya sea líquido o gas, consta de tres componentes:

° Cinético: energía debida a la velocidad que tiene el fluido.

° Potencial gravitacional: energía debido a la altura que tenga el fluido

° Energía de flujo: energía debido a la presión que tiene el fluido

Este teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo.

La ecuación de Bernoulli es muy conocida y práctica, pero tiene sus limitaciones. White dice que: “la ecuación de Bernoulli contiene inclusive más restricciones que la ecuación de la energía, la lista completa de hipótesis para poder usarla es:

●El fluido debe ser homogéneo.

●El fluido debe ser incompresible.

●El fluido no debe tener fricción.

●El fluido debe fluir a lo largo de una sola línea de corriente.

●No puede haber pérdidas ni ganancias de energía por trabajo.

●No puede haber transferencia de calor.

Por lo tanto, advertimos tener

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