Cuestionario mecánica de fluidos

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Carrera de Ingeniería en Electromecánica

MECÁNICA DE FLUIDOS

Unidad 3

CUESTIONARIO

Autor:

Luis Gallardo

Docente:

Ing. Alex Cevallos

NRC: 3045

UNIDAD III: DINÁMICA DE LOS FLUIDOS. PARTE II

Turbomáquinas

1. ¿Qué son las Turbomáquinas?

El análisis dimensional tiene como objetivo examinar las unidades que componen una magnitud física. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) hay siete magnitudes básicas y otras derivadas.

1. Flujo irrotacional incompresible

Relaciona magnitudes físicas que deben cumplir que éstas sean coherentes, es decir, que en ambos miembros de la ecuación aparezcan las mismas dimensiones.

La velocidad es un cociente entre una distancia y el tiempo que se emplea en recorrerla. La velocidad con la que se mueve un objeto que está bajo la acción de una aceleración es:

𝑣 = 𝑣𝑜 + 𝑎𝑡

1. ¿Cuál es la clasificación de las Turbomáquinas?

Número de Biot (Bi)

Es un número adimensional utilizado en cálculos de transmisión de calor.

Número de Eckert (Ec)

Es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos   y en   el estudio de la transferencia de calor por convección.

Número de Fourier (Fo)

Es un número adimensional que caracteriza la conducción de calor. Conceptualmente es la relación entre la velocidad de la conducción de calor y la velocidad del almacenamiento de energía.

Número de Gay-Lussac

Es un número adimensional que se utiliza en las operaciones de transferencia de calor.

Número de Grashof (Gr)

Es un número adimensional en mecánica de fluidos que es proporcional al cociente entre las fuerzas de flotación y las fuerzas viscosas que actúan en un fluido.

Número de Kossovich

Es un número adimensional usado en la transferencia de calor durante la evaporación del disolvente de un cuerpo húmedo.

Número de Lewis (Le)

Es un número adimensional definido como el cociente entre la difusividad térmica y la difusividad másica.

Número de Marangoni (Mg)

Es un número adimensional llamado así en honor al científico italiano Carlo Marangoni.

Número de Jakob

Es un número adimensional utilizado en  fenómeno de transferencia  para estudiar la transferencia térmica durante un cambio de fase de líquido-gas.

Número de Rayleigh (Ra)

Es un número adimensional asociado con la transferencia de calor en el interior del fluido.

Flujo viscoso incompresible

1. ¿ Qué es la carga de aspiración neta positiva necesaria (NPSHnecesaria)?

Ecuación de la conservación de la energía:

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Ecuación de la conservación de la cantidad de movimiento:

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Ecuación de continuidad:

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1. Cómo se realiza la deducción de la ecuación de Navier-Stokes para flujo isotérmico incompresible.

Tensor de esfuerzo viscoso para un fluido newtoniano incompresible con propiedades constantes:

𝑟𝑖𝑗 = 2𝜇𝜀𝑖𝑗

La ecuación muestra que el esfuerzo es linealmente proporcional a la deformación. En coordenadas cartesianas:

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En coordenadas cartesianas, el tensor de esfuerzo de la ecuación se convierte por lo tanto en:[pic 6]

Ahora se sustituye la ecuación en las tres componentes cartesianas de la ecuación de Cauchy. Componente x.

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De manera similar se escriben las componentes y y z de la ecuación de cantidad de movimiento como:

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1. Describa las ecuaciones de continuidad y de Navier-Stokes en coordenadas cartesianas.

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1. Describa las ecuaciones de continuidad y de Navier-Stokes en coordenadas cilíndricas

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1. Mapa conceptual sobre fluidos newtonianos y fluidos no newtonianos.

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Fluido

newtoniano

Cuando un fluido está sujeto a un esfuerzo de corte, el fluido continuamente cambia de forma (deformación).

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La razón de deformación es proporcional al esfuerzo de corte aplicado y la constante de proporcionalidad se llama viscosidad

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Fluido no newtoniano

La mayoría de los fluidos comunes (agua, aceite, gasolina, aire, la mayoría de los gases y vapores) sin partículas o moléculas grandes en suspensión, son newtonianos.

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