mecanica de los fluidos presentacion

Tecnología en Mecánica de
Fluidos e hidráulica
Lina Mabel Castro
Ingeniera Civil
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Objetivo del curso
„
Capacitar al estudiante para que tenga
una idea intuitiva de lo relacionado con
las propiedades de los fluidos
incompresibles y a las leyes que rigen el
comportamiento de los mismos en
estado de reposo y en movimiento.
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Temas
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Definición
Dimensiones y unidades
Propiedades y clasificación de los fluidos
Temperatura
Comportamiento de los gases
Presión de vapor
Viscosidad
Clasificación de los fluidos
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Introducción
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La MF se inicio con la necesidad de controlar el agua
para propósitos de irrigación en el antiguo Egipto,
Mesopotamia y la India.
Arquímedes registro y descubrió los principios de la
hidrostática y la flotación (250 a.C).
Los principios fundamentales de la hidrodinámica se
fundaron en los siglos XVII y XVIII. (Newton, Euler,
Bernoulli) – fluidos sin viscosidad.
Al inicio del siglo XX se combino la ciencia física y
matemática con la experiencia de los ingenieros para
logara avances significativos en el entendimiento de
los procesos de flujo.
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Importancia
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La Mf juega un papel importante en nuestras vidas
cotidianas (llaves del agua, interruptor de luz,
conducir el automovil).
Campos de aplicación:
Tuberías
Riegos
Canales
Sistemas de bombeos
Estructuras hidráulicas
Acueductos, alcantarillados.
Centrales hidroeléctricas
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Definición
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La Mecánica de fluidos es la ciencia que
trata de la acción de fuerzas sobre
fluidos
Un fluido se define como una
sustancia que se deforma de modo
continuo, esto es, que fluye bajo la
acción de un esfuerzo cortante
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Distinción entre sólidos,
fluidos y plasma
La materia puede existir en diversas formas de agregación de las
partículas permitiendo distinguir diferentes estados de la materia:
sólidos, fluidos y plasma. Las fluidos a su vez se pueden subdividir en
líquido y gaseoso.
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Dimensiones y Unidades
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Las propiedades de un fluido se expresan en términos de
un número limitado de dimensiones básicas.
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Prefijos
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Algunas unidades derivadas
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Ejemplos
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Un objeto tiene un masa de 2 kg y pesa
19 N. El valor de la gravedad en este
lugar (m/s2) es?
La fuerza de gravedad (N) de una masa
de 3 kg en un planeta donde g= 10
m/s2 es?
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Propiedades de los fluidos
− gamma)
mg W
γ=
=
= ρ*g
V
V
„
Peso específico (γ
„
Densidad
m
ρ=
V
„
Densidad relativa
d.r =
„
Peso específico relativo
„
Volumen específico
S = GS =
ρL
ρH2O
γL
ρ *g
= L
= d.r
γH2O ρH2O * g
Vesp =
V 1
=
m ρ
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Densidad Agua
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Temperatura
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NO es una medida de calor
Es un escalar que representa la actividad
interna
Es una medida del promedio de la energía
cinética que tienen los cuerpos
Asociado al grado de agitación térmica de las
partículas.
Cero absoluto es cero movimiento de las
partículas
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Comportamiento de los Gases
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Presión de Vapor
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Para una temperatura dada si Pext = Pv
Æ Ebullición
La presión de vapor depende de la
temperatura y se incrementa con cualquier
incremento de ésta.
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Viscosidad
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La viscosidad es una propiedad del fluido mediante
la cual éste ofrece resistencia al esfuerzo cortante.
τ
Viscosidad absoluta:
µ=
du/ dy
Depende de la cohesión y del momentum molecular
En reposo las fuerzas cortantes son cero.
Unidades
du/dy: tasa de variación de la velocidad con la altura (LT-1 / L) (s-1)
τ: esfuerzo cortante (FL-2) (N/m2)
µ: viscosidad absoluta o dinámica (FL-2T) (N*s/m2) (Kg/m*s)
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Liquidos: a >T , < cohesión. < viscosidad abs
Gases: a > T, > momentum, > viscosidad abs.
Viscosidad cinemática (ν )
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Es la relación entre la viscosidad y la densidad
µ
ν=
ρ
Unidades
µ: viscosidad absoluta o dinámica (FL-2T) (N*s/m2) (Kg/m*s)
ρ: densidad (ML-3) (kg/m3)
ν: viscosidad cinemática (L2T-1) (m2/s)
Stokes: 10-4 m2/s = 1 cm2/s
Centistoes: 10-6 m2/s = 1mm2/s
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Clasificación de los fluidos
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Newtonianos
No newtonianos
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