Fluidos

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD AZCAPOTZALCO

MATERIA: DINAMICA DE LOS FLUIDOS

CUADERNO COMPLETO

ALUMNO: ANGELES HERNANDEZ ALEJANDRO

PROFESOR: ING. LUIS ROJAS REYES

ING. LUIS ROJAS REYES

MODO DE EVALUACION

EXAMEN 35%

PRACTICAS 35%

PARTICIPACIONES Y APORTACIONCES EN CLASE 10%

EXPOSICION 20%

*Obligatorio bata limpia

*Prácticas en hojas blancas

CONTENIDO DE PRACTICAS:

PORTADA

LOGOTIPOS

NOMVRE DE LA INSTIRUCION Y LA ESCUELA

MATERIA

NOMBRE Y NUMERO DE PRACTICA

INTEGRANTES DEL EQUIPO

NOMBRE DEL PROFESOR

BREVE INTRODUCCION

DESARROLLO

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA Y FUENTES

Temas

Propiedades de los fluidos

Ecuaciones básicas de volumen

Cinemática de los fluidos

Proceso de trasformación y dinámica de los fluidos

Teoría de modelos experimentales

Flujo comprensible

Bibliografía

Victor L. streeter “mecánica de fluidos”

Claudio martox “mecánica de los fluidos”

Editorial alfa omega

Merle C. power, David C. wiggert “mecánica de fluidos”

Flank h. White “mecánica de fluidos”

Editorial MC Growhill

Dinámica de fluidos

Estado de la materia

1-Solido

2-Fludica { Liquido (agua), gases (aire) } Son importantes dentro de la ingeniería

3-Plasma

Base de los materiales Fisico Quimico

Los liquidos son incomprensibles estáticamente

Los gases son compresibles cuando su trbajo es dinamico

Los fluidos gaseosos son anltamente comprensibles

También tienen propiedades de ser capilares

Newtonianos (agua, algunos derivados del petróleo, gasolina,

Y grasas, algunos químicos, aire, alcohol y gases)

Fluidos

No Newtonianos (Algunos derivados del petróleo, grasas, sangre

Químicos, mezclas y mieles)

Turbomaquinas

generadores

motores

Maquinas hidráulicas

Maquinas Maquinas D.D.P.

para trasportar

fluidos

Maquinas térmicas Compresores , turbinas de gas

Motores de combustión interna

Sellado Estático

Algunos productos químicos y polio químicos

Sellado Sellado Dinámico

Industrial Diseño de elementos mecánicos sellados por retenes

Sellado Mixto

Hules o Elastómeros y algunos productos químicos.

Propiedades de los fluidos

Son solventes con algunas substancias sólidas.

No soportan esfuerzos cortantes

Punto de ebullición bajo

ϪP = P2-P1 Provoca el problema de cavitación (generación de un gas en una tubería)

Golpe de ariete: Pequeños golpes al tubo de trasportación

Presión

Presión manométrica

Presión Atmosférica

Presión volumétrico de vacío

Presión absoluta

Sistemas de unidades usadas en ingeniería

1- Sistema internacional absoluta

Metro (m)

Kilogramo (kg)

Sistema MKS Segundos (s)

Temperatura (°k)

Centímetro (cm)

Gramo (g)

Sistema CGS Segundo (s)

Temperatura (°k)

Ingles Técnico

Pie (ft) o pulgadas (in)

Libras fuerza (Lbf)

Segundos (s)

Temperatura (°R)

Unidades

Masa en slug

Potencia en HP

Presión en Lb/in2

Trabajo Lb/ft

Energía BTU

Fluidos newtonianos y no newtonianos

El fluido newtoniano si viscosidad dinámica depende de la presión y la temperatura pero no depende del gradiente de velocidad. Es decir los fluidos newtonianos son de pequeña viscosidad

La ciencia de los fluidos no newtonianos se llama reologia.

= viscosidad dinámica

=[F][T][L]-2 = [M][L]-1[T]-1

Unidades en sistema CGS

1 = 1 dina*s/cm2 = 1 g/cm*s = 1P Poise

Viscosidad cinemática

En hidráulica interviene junto con las fuerzas a la viscosidad, la fuerza de inercia que depende de la densidad por eso tiene como significado importante la viscosidad dinámica referida a la densidad expresándose como

V= /P

V= viscosidad cinemática

= viscosidad dinámica

P= densidad

Sin embargo en la práctica se usa más el Stokes

Stokes (st) = 1 cm2/s

1 st = 10-4 m2/s

Centiestoke Cst

1Cst = 1x10-2 st = 1x10-6 m2/s

Viscosidad dinámica

La viscosidad dinámica de los fluidos varía mucho con la temperatura en los gases y disminuyendo en los líquidos y en unos y otros prácticamente es independiente de la presión

Por el contrario la velocidad cinemática de los gases varían mucho con la presión y la temperatura mientras que los líquidos prácticamente varían con la temperatura.

liquido °C Vx1x10-4 m2/s

Gasolina corriente 18 0.00065

Agua dulce 20 0.0101

Alcohol sin agua 18 0.0133

Mercurio 20 0.0157

Petróleo ligero 18 0.25

Petróleo pesado 18 .14

Aceite lubricante 20 1.72

Un líquido puede soportar esfuerzos de compresión pero no de tracción, los esfuerzos sólidos y fluidos pueden estar sometidos a esfuerzos cortantes o a esfuerzos tangenciales en donde la fuerza es paralela al área sobre la que se actúa.

En los fluidos la deformación aumenta constantemente bajo la acción del esfuerzo constante por pequeño que sea este, es decir un fluido sometido a esfuerzo cortante se deforma continuamente.

Para entender esto supongamos una capa del fluido newtoniano de espesor comprendido entre dos placas paralelas en donde la placa inferior es fija y la superior es móvil donde actúa una fuerza superior constante.

La experiencia nos enseña que se desplaza paralela así mismo con una velocidad de subíndice 0

Bo

F [Fuerza]

Yo

Di

PLACA FIJA

Maquinas térmicas e hidráulicas

El fluido en contraposición con el sólido no puede soportar esfuerzo tangencial alguno.

Las capas intermedias se deslizan unos sobre otras.

F = A di/di

F= Fuerza en N

= viscosidad dinámica N*s/ m

Ecuación que cumple para los fluidos newtonianos

ζ = dv/di ζ= esfuerzo cortante

en alguno fluidos como el mostrado en la figura dv/di es constante a lo largo de Y.

fluido como medio continuo

= m/v Ecu. 1

Como ya sabemos los fluidos son agregaciones de moléculas muy separadas en los gases y próximas en los líquidos en donde la distancia molecular es mucho mayor que el diámetro de loas moléculas, los cuales no están fijos en una red sino que se mueven libremente, si se tiene la unidad de volumen mucho mayor que el del espacio , el numero de moléculas contenidas

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