Presentación

0(&$1,&$ '( )/8,'26
$QD &HFLOLD $UEHOiH] $UEROHGD
, & 0DJtVWHU 5HFXUVRV +LGUiXOLFRV
Ana Cecilia Arbeláez A.
Mecánica de Fluidos. Unicauca
OBJETIVO GENERAL
„ Lograr que el estudiante maneje y aplique las
leyes fundamentales del equilibrio y
movimiento de los fluidos en sus conceptos
fundamentales para aplicación es en:
„ Tuberías
„ Canales
„ estructuras hidráulicas
„ centrales hidroeléctricas
„ Riegos
„ ingeniería ambiental e ingeniería industrial.
Ana Cecilia Arbeláez A.
Mecánica de Fluidos. Unicauca
)250$6 '( /$ 0$7(5,$
„&XDOHV VRQ ORV SULQFLSDOHV HVWDGRV GH
DJUHJDFLyQ GH OD PDWHULD"
Ana Cecilia Arbeláez A.
Mecánica de Fluidos. Unicauca
&203257$0,(172 $17(
(6)8(5=26
„ 6yOLGR (VIXHU]RÎ'HIRUPDFLyQÎ5RWXUD
„ 3DUD HVIXHU]RV GH WHQVLyQ FRPSUHVLyQ \ FRUWH WDQJHQFLDO
„ )OXLGR &RUWH Î 'HIRUPDFLyQ LQILQLWD Î )OX\H
Ana Cecilia Arbeláez A.
Mecánica de Fluidos. Unicauca
81,'$'(6 < ',0(16,21(6
8QLGDGHV EiVLFDV
3UHILMRV
Ana Cecilia Arbeláez A.
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81,'$'(6 '(5,9$'$6
Ana Cecilia Arbeláez A.
Mecánica de Fluidos. Unicauca
862 &255(&72 '( /$6 81,'$'(6
„ /26 $1*(/(6
VHSWLHPEUH
GH
/D VRQGD HVSDFLDO
0DUV &OLPDWH 2UELWHU 2UELWDGRU &OLPDWROyJLFR 0DUFLDQR FRQ
YDORU GH
PLOORQHV GH GyODUHV IXH GHVWUXLGD SRUTXH
ORV FLHQWtILFRV GH OD 'LUHFFLyQ 1DFLRQDO GH $HURQiXWLFD \ HO
(VSDFLR 1$6$ QR FRQYLUWLHURQ ORV GDWRV TXH VH OHV
GLHURQ HQ XQLGDGHV GH PHGLGD LQJOHVDV DO VLVWHPD
PpWULFR LQIRUPy HO MXHYHV OD DJHQFLD HVSDFLDO
(Q
FRQVHFXHQFLD OD VRQGD VH DFHUFy GHPDVLDGR D OD VXSHUILFLH
GH 0DUWH \ IXH GHVWUXLGD R TXHPDGD DO DWUDYHVDU OD
DWPyVIHUD
/D QDYH KDEtD UHFRUULGR
PLOORQHV GH
NLOyPHWURV HQ QXHYH PHVHV \ PHGLR DQWHV GH GHVDSDUHFHU HO
GH VHSWLHPEUH FXDQGR GHEtD LQLFLDU VX yUELWD HQ WRUQR GHO
SODQHWD URMR
Ana Cecilia Arbeláez A.
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3(62 < 0$6$
„&XDQWR HV WX PDVD &XDQWR SHVDV"
„(V WX SHVR HO PLVPR HQ 3RSD\iQ R HQ OD
&LPD GHO (YHUHVW"
„3HVDV OR PLVPR HQ -~SLWHU R HQ OD /XQD"
JJG
JG
W = m.g
Ana Cecilia Arbeláez A.
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7HPSHUDWXUD
„12 HV XQD PHGLGD GH FDORU
„HV XQD PHGLGD GHO SURPHGLR GH OD HQHUJtD
FLQpWLFD TXH WLHQHQ ORV FXHUSR
„DVRFLDGD DO JUDGR GH DJLWDFLyQ WpUPLFD GH ODV
PROpFXODV
„FHUR PRYLPLHQWR GH ODV PROpFXODV HV OODPDGR
FHUR DEVROXWR PtQLPD WHPSHUDWXUD
Ana Cecilia Arbeláez A.
Mecánica de Fluidos. Unicauca
(6&$/$6 '( 7(03(5$785$
Ana Cecilia Arbeláez A.
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3523,('$'(6 %È6,&$6 '( /26
)/8,'26
m
ρ=
V
„ 'HQVLGDG ρ
„ 3HVR HVSHFtILFR γ
γ =
„ 9ROXPHQ HVSHFtILFR 9HVS
„ 'HQVLGDG UHODWLYD G U
„ 3HVR HVSHFtILFR UHODWLYR 6
mg W
=
= ρ .g
V
V
Vexp =
V 1
=
m ρ
ρL
d .r =
ρ H 2O
ρL * g
γL
=
= d .r
S = GS =
γ H 2O ρ H 2 O * g
Ana Cecilia Arbeláez A.
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'HQVLGDG SDUD VyOLGRV \ OtTXLGRV D
ƒ&
SÓLIDOS
Densidad (g/cm3)
Sustancia
Densidad (g/cm3)
7.7-7.9
Oro
19.31
Aluminio
2.7
Plata
10.5
Cinc
7.15
Platino
21.46
Cobre
8.93
Plomo
11.35
Cromo
7.15
Silicio
2.3
Estaño
7.29
Sodio
0.975
Hierro
7.88
Titanio
4.5
Magnesio
1,76
Vanadio
6.02
Níquel
8.9
Volframio
19.34
Sustancia
Acero
LÍQUIDOS
Densidad (g/cm3)
Sustancia
Densidad (g/cm3)
0.8-0.9
Bromo
3.12
Ácido sulfúrico
1.83
Gasolina
0.68-0.72
Agua
1.0
Glicerina
1.26
1.01-1.03
Mercurio
13.55
0.79
Tolueno
0.866
Sustancia
Aceite
Agua de mar
Alcohol etílico
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'(16,'$' ± 7(03(5$785$ (1
/Ë48,'26
'HQVLGDG NJ Pñ
5HODFLyQ 'HQVLGDG 7HPSHUDWXUD SDUD HO $JXD
7HPSHUDWXUD ƒ&
Ana Cecilia Arbeláez A.
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(1 *$6(6
'HSHQGH GH 3 \ 7
/H\ GH %R\OH 0DULRWWH
/H\ GH *D\ /XVVDF
/H\ GH &KDUOHV
'H RWUD PDQHUD
P1 *V1 = P2 *V2
V1 V2
Pcte ⇒ =
T1 T2
P P
Vcte ⇒ 1 = 2
T1 T2
(FXDFLyQ GH HVWDGR
P *V
5 FWH JDVHV SHUIHFWRV
5
- PRO ž.
5
OW DWP PRO ž.
ρ=
P
R'*T
γ =
g*P
R'*T
= nRT
Ana Cecilia Arbeláez A.
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35(6,Ï1 '( 9$325 3Y
„ 3DUD XQD WHPSHUDWXUD GDGD VL 3H[W 3Y Î (EXOOLFLyQ
„ ⇑ HQ 7 Î PD\RU DFWLYLGDG PROHFXODU Î ⇑ HQ 3Y
„ (EXOOLFLyQ SXHGH VHU SRU GRV YtDV
„ ⇑ HQ 7 Î ⇑ HQ 3Y KDVWD TXH LJXDOH OD 3H[W
„ $ 7 FWH ⇓ HQ 3H[W KDVWD TXH LJXDOH 3Y
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&$9,7$&,Ï1
„
„
≤
Î
⇑ R 3⇓
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dV
τ =µ
dy
9,6&26,'$'
„ µ YLVFRVLGDG DEVROXWD R GLQiPLFD τ
HVIXHU]R FRUWDQWH
„(Q UHSRVR G9G\
Î QR KD\ IULFFLyQ
„1R GHSHQGH GH OD SUHVLyQ HQ VyOLGRV Vt
„ µ GHSHQGH GH IXHU]DV GH FRKHVLyQ H
LQWHUFDPELR GH PRPHQWXP PROHFXODU
„(Q OtTXLGRV VL ⇑ HQ 7 ⇓ FRKHVLyQ Î ⇓ µ
„(Q JDVHV VL ⇑ HQ 7 ⇑ PRPHQWXP Î ⇑ µ
Ana Cecilia Arbeláez A.
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7 YV µ
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9,6&26,'$' &217
„ 8QLGDGHV GH OD YLVFRVLGDG DEVROXWD R GLQiPLFD
F
dV
τ = =µ
A
dy
µ = [ Pa.s ]
 F L2 
F 
⇒ µ=
⇒  L / t  ⇒  2 .t 
dV
L 
dy
 L 
⇒ Poise = 10−1 Pa.s
F
A
„ 9LVFRVLGDG FLQHPiWLFD ν
 kg . m 1


N 
.s

.s 



µ
Pa.s
s² m²
m²

ν=
⇒ 
⇒
⇒
 kg 
kg 

ρ
kg





 m³ 
 m³ 
m³

stokes = 10−4 m²
⇒ centistokes = 10 −6 m² = 1 mm²
s
s
s


 ⇒ ν =  m² 
 s 



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&ODVLILFDFLyQ GH IOXLGRV
„ 1HZWRQLDQRV
„ 1R 1HZWRQLDQRV
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