Entalpía de estancamiento

En termodinámica y mecánica de fluidos, estancamiento enthalpy de un líquido es la enthalpy estática del fluido en un punto de estancamiento. La escalonada enthalpy también se llama enthalpy total. En un punto en el que el flujo no se estanca, corresponde a la enthalpy estática del fluido en ese punto asumiendo que fue llevado a descansar de la velocidad ${\displaystyle V}$ isentropicamente. Eso significa que toda la energía cinética se convirtió en energía interna sin pérdidas y se añade a la enthalpy estática local. Cuando la energía potencial del fluido es insignificante, la enthalpy de estanación específica de masa representa la energía total de un flujo de fluido por unidad de masa.

La entalpía de estancamiento, o entalpía total, es la suma de la entalpía estática (asociada a la temperatura y la presión estática en ese punto) más la entalpía asociada a la presión dinámica, o velocidad. Esto se puede expresar en una fórmula de varias maneras. A menudo se expresa en cantidades específicas, donde específico significa específico de la masa, para obtener una cantidad intensiva:

${\displaystyle h_{0}=h+{\frac {\cH00}} {\c}}} {\cH00}}} {\c}}} {\c}}} {\c}}}}}} {\c}}}}}}} {\c}}}}}}}}} {\c}} {}}}}}}} {}}}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$

donde:

${\displaystyle H_{0}=$ enthalpy total específico de masa, en [J/kg]

${\displaystyle h=}$ enajenación estática específica en masa, en [J/kg]

${\displaystyle V=$ velocidad de fluido en el punto de interés, en [m/s]

${\displaystyle {\frac {\f}{2}}=$ energía cinética específica en masa, en [J/kg]

La versión específica del volumen de esta ecuación (en unidades de energía por volumen, [J/m^3] se obtiene multiplicando la ecuación con la densidad del fluido ${\displaystyle \rho }$:

${\displaystyle ¿Qué? {\fnMicroc {\fnK} {\fnK}} {\fnK}}} {\fn}} {\fn}} {\fnK}}}}} {\fn}}}}}}}} {\fnK}} {\f}}}} {\f}}}}}}}}\f}}\fn}}}}}$

donde:

${\displaystyle ¿Qué?$ volumen-specific total enthalpy, in [J/m^3]

${\displaystyle h^{*}=}$ enajenación estática específica del volumen, en [J/m^3]

${\displaystyle V=$ velocidad de fluido en el punto de interés, en [m/s]

${\displaystyle \rho =}$ densidad de líquido en el punto de interés, en [kg/m^3]

${\displaystyle \rho {\frac {\cHFF} {\cH00}}} {\cH00}}} {\c}}}} {\cH}}}}}} {\c}}}}}}}} {\cH}}}}}}}}}}} {\c}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}}$ energía cinética específica del volumen, en [J/m^3]

La versión no específica de esta ecuación, es decir, que se utilizan cantidades extensas, es:

${\displaystyle H_{0}=H+m{\frac {\cH00}} {\c}}} {\cH00}}} {\c}}} {\c}}} {\c}}}}}} {\c}}}}}}} {\c}}}}}}}}} {\c}} {}}}}}}} {}}}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$

donde:

${\displaystyle H_{0}=$ total enthalpy, en [J]

${\displaystyle H=$ Enthalpy estático, en [J]

${\displaystyle m=}$ masa de líquido, en [kg]

${\displaystyle V=$ velocidad de fluido en el punto de interés, en [m/s]

${\displaystyle m{\frac {\cHFF} {\cH00}}} {\cH00}}} {\c}}}} {\cH}}}}}} {\c}}}}}}}} {\cH}}}}}}}}}}} {\c}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}}$ energía cinética, en [J]

El sufijo "0" generalmente denota la condición de estancamiento y se utiliza como tal aquí.

La entalpía es la energía asociada a la temperatura más la energía asociada a la presión. La entalpía de estancamiento agrega un término asociado a la energía cinética de la masa del fluido.

La entalpía total de un gas real o ideal no cambia a lo largo de un choque. La entalpía total no se puede medir directamente. En cambio, se pueden medir la entalpía estática y la velocidad del fluido. La entalpía estática se utiliza a menudo en la ecuación de energía de un fluido.

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http://ocw.mit.edu/ans7870/16/16.unified/thermoF03/chapter_6.htm