Propiedades de los Fluidos

Mecánica de los fluidos I.

Propiedades de los fluidos. Fluido real e Ideal

FLUIDO: Sustancia que se deforma de manera continua cuando sobre ella actúa un esfuerzo cortante de cualquier magnitud. Los fluidos no resisten fuerzas cortantes, es decir una fuerza tangencial a la superficie cuando esta se encuentra en reposo.[pic 1]

                            y    

                                b       b´        c          c´              V                                     F           [pic 2]

                                                                           v[pic 3]

          h                                                                                h

                              a                     d                       0                                       x

En la figura se muestran dos placas la inferior (negra) esta fija y la superior esta móvil (azul) sobre la cual se aplica una fuerza F. Para el estudio se toma una parte del fluido representado por el elemento abcd entre ambas placas este pasa de la posición abcd en reposo a la posición a b´c´d luego de aplicar la fuerza. Se observa que la velocidad de este movimiento va de cero hasta una velocidad máxima V.

Entre estas placas hay un fluido donde se cumple la Ley de Newton de la viscosidad. 

Partiendo del concepto antes mencionado se tiene que el esfuerzo cortante es:

Ƭ pero también       Ƭ donde  Ƭ           siendo    la velocidad angular de la línea ab[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

Al igualar ambas ecuaciones, se tiene:

[pic 8]

Donde:  

F fuerza aplicada sobre la placa superior

A área de la placa que se mueve

Ƭ esfuerzo cortante

V velocidad

h separación entre las placas

µ Viscosidad del fluido

Propiedades de los fluidos

Viscosidad µ. (lb s/pie2 /slup/pie s/ dina/(s/cm2). Es la propiedad de un fluido mediante la cual se ofrece resistencia al corte.

[pic 9]

Viscosidad cinemática. µc. (m2/s). Relación entre la viscosidad de un fluido y su densidad

µc =      [pic 10]

Densidad ρ. La densidad de un fluido se define como su masa por unidad de volumen.

Para el agua a presión estándar 14,7 lb/pulg2 y 39,4  1,94 slug/pie3 o 62,43 lib/pie3 o 1000 kg/m3[pic 11]

ρ[pic 12]

Volumen específico vs.  Es el recíproco de la densidad ρ, es decir el volumen ocupado por la unidad de masa del fluido.

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