UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTADA DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
MECANICA DE FLUIDOS
Ingº Alfredo Abelardo Carmona Ruiz
INTRODUCCIONINTRODUCCION
Qué son los fluidos?Qué son los fluidos?
Los fluidos son sustancias que "fluyen“ indefinidamente ante acciones externas.
Los fluidos se encuentran en estado líquido y en estado gaseoso.
Fluidos en estado líquidoFluidos en estado líquido
Líquidos:Líquidos: Fluidos cuyas moléculas pueden cambiar de posición una respecto a las otras, ero restringidas por las fuerzas de cohesión, a fin de mantener un volumen relativamente fijo. Ejemplo:
Fluidos en estado gaseosoFluidos en estado gaseosoGasesGases:: Fluidos cuyas moléculas prácticamente no se hallan restringidas por fuerzas de cohesión. El gas no tiene forma ni volumen definidos.
Qué es la mecánica de fluidos?Qué es la mecánica de fluidos?
La Mecánica de Fluidos es una rama de la Física que estudia el comportamiento de los fluidos.
Por qué es importante el estudio del Por qué es importante el estudio del comportamiento de los fluidos?comportamiento de los fluidos?
Los fluidos forman parte del mundo en que vivimos.
Muchos fluidos son utilizados por el hombre para su beneficio.
El agua y el aire, elementos naturales indispensables para la vida del hombre son los principales fluidos.
Leonardo Da Vinci
La Mecánica de Fluidos es Experimental y Teórica
APLICACIONES DE LA MECANICA APLICACIONES DE LA MECANICA DE FLUIDOSDE FLUIDOS
Aplicaciones en Navegación y AeronáuticaAplicaciones en Navegación y Aeronáutica
Diseño de embarcaciones y aviones que minimicen el efecto de arrastre y/o maximicen el efecto de sustentación.
Aplicaciones en Ingeniería MecánicaAplicaciones en Ingeniería Mecánica
Diseño de esquemas mecánicos de máquinas y sistemas de flujo para su funcionamiento. (Bombas, turbinas, motores de combustión, compresores de aire, equipos aire acondicionado
Aplicaciones en MeteorologíaAplicaciones en Meteorología
Estudio del flujo del aire en la atmósfera
Flujo de Viento Promedio a 300 hP Noviembre, 1989-1993
Aplicaciones en MedicinaAplicaciones en Medicina
Estudio del flujo de la sangre y del líquido cerebral
Aplicaciones en Ingeniería IndustrialAplicaciones en Ingeniería Industrial
Manejo y diseño de instalaciones industriales que basan su funcionamiento en el flujo de líquidos o gases
Aplicaciones en Ingeniería IndustrialAplicaciones en Ingeniería Industrial
Industria de la cerveza (esquema)
Aplicaciones en la Ingeniería IndustrialAplicaciones en la Ingeniería Industrial
Principios de ebullición,evaporación, refrigeración y condensación utilizados en muchos procesos industriales
Aplicaciones en Ingeniería CivilAplicaciones en Ingeniería Civil
Esquemas de aprovechamiento hídrico
Aplicaciones en Ingeniería CivilAplicaciones en Ingeniería Civil
Sistemas de conducción y de transporte
Aplicaciones en Ingeniería CivilAplicaciones en Ingeniería Civil
Protecciones ribereñas y costeras.
OBJETIVOS DEL CURSOOBJETIVOS DEL CURSO
Objetivos del cursoObjetivos del curso
Comprender las propiedades de los fluidos.
Interpretar las leyes que determinan su comportamiento.
Aplicar este conocimiento a situaciones prácticas.
DEFINICION FUNDAMENTALDEFINICION FUNDAMENTAL DE FLUIDODE FLUIDO
Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de esfuerzos
cortantes.
Diferencia entre un fluido y un sólidoDiferencia entre un fluido y un sólido
Desplazamientoo deformacióndefinida
Cambio continuo de formaante el efecto de una fuerzacortante
PROPIEDADES DE LOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOSFLUIDOS
Sistema de UnidadesSistema de Unidades
Sistema Internacional (SI):Sistema Internacional (SI):
- Longitud (L) = Metros (m) - Masa (M) = Kilogramos (kg) - Fuerza (F) = Newton (N) - Tiempo (T) = Segundos (s)
VolumenVolumenMide el espacio ocupado por la masa de un cuerpo
Unidad demedición : m3
Volumen de cuerpos geométricos. A es el área de la base, h, la altura y r, el radio.
MasaMasa
Masa es la cantidad de materia contenida en un cuerpo.
Unidad de medición : kg
PesoPesoEl peso de un cuerpo es la fuerza con que la tierra atrae su masa
PESO = PESO = MASAMASA x GRAVEDAD x GRAVEDAD
Unidad de medición : Newton
DensidadDensidad
Densidad es la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen
DENSIDAD = MASA / VOLUMENDENSIDAD = MASA / VOLUMEN
Valores Típicos: Agua = 1000 kg/m3 • Mercurio = 13456 kg/m3 . Aire = 1,23 kg/m3
Peso EspecíficoPeso Específico
Mide la fuerza gravitacional de atracción actuando sobre un volumen unitario de masa
γγ = PESO / VOLUMEN = PESO / VOLUMEN
Valores Típicos: Agua = 9814 N/m3 . Mercurio = 132943 N/m3 . Aire = 12,07 N/m3
ViscosidadViscosidad
Propiedad de los fluidos de oponer resistencia al deslizamiento.
En los líquidos depende principalmente de la cohesión entre las moléculas del fluido.
En los gases depende principalmente del grado de agitación molecular.
La viscosidad determina los esfuerzos de corte internos.
TENSION SUPERFICIALTENSION SUPERFICIAL
Mide la capacidad de soporte de tensiones de la superficie de un líquido.
CapilaridadCapilaridad
Efecto
Presión de vaporPresión de vapor
Mide la presión ejercida por el fluido en estado gaseoso.
CavitaciónCavitación
Ebullición de un fluido producida cuando la presión externa sobre un fluido es excedida por la presión de vapor del mismo.
Fluido RealFluido Real
Fluido donde existen efectos de fricción entre partículas adyacentes.
Para que el flujo ocurra se deben vencer estas fuerzas de resistencia.
En dicho proceso se produce una conversión de energía en calor.
Fluido IdealFluido IdealFluido donde no existen efectos de fricción entre capas adyacentes.
Capas se deslizarán unas sobre otras sin resistencia.
No existe formación de remolinos o disipación de energía debido a la fricción.
Fluidos Newtonianos y No NewtonianosFluidos Newtonianos y No Newtonianos
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