5/24/2018 Mec nica de Fluidos-Problemas Resueltos

ecnica de FluidosEmilio Rivera Chvez

CONTENIDOS

1. I ntroduccin a la mecnicade los fluidos

2. Fluidos en equilibrio3. Ecuaciones Integrales del

flujo fluido4 Forma Diferencia l de las

ecuaciones de flujo fuido5. Anlisis Dimensional. Flujo Fluido en conductos!. "istemas de tuberia#. Flujo com$resible%. &eoria de &urbomquinas'(. &urbinas''. )ombas

Objetivos de aprendizaje:

Durante el desarrollo de este curso se pretende que el estudiante adquiera los

conocimientos bsicos y fundamen-

tales del comportamiento mecnico de los fluidos y su efecto sobre su entorno, que le

permitan comprender y ana-

lizar sistemas de movimiento fluido. s! como desarrollar competencias en el alumno que

le permitan aplicar los fun-

damentos del flu"o compresible e incompresible al planteamiento l#$ico de la soluci#n deproblemas de transporte en

conductos y al estudio de los sistemas y mquinas de transformaci#n de la ener$!a

hidrulica.

l finalizar este curso deber!as ser capaz de%

Describir la naturaleza fluida, sus propiedades, conceptos e hip#tesis, y ecuacionesmatemticas

fundamentales.&erbalizar conceptualmente los principios que ri$en el movimiento fluido.

'lantear de manera l#$ica la soluci#n de problemas de mecnica de fluidos.

Relaizar los clculos necesarios para la soluci#n planteada.nalizar cr!ticamente sistemas de hidrulicos dados para su me"oramiento.Dise(ar sistemas hidrulicos.

l dise(ar los contenidos de este sitio hemos pensado en poner a

disposici#n de los estudiantes de ciencias e in$enier!a una

herramienta que sirva) tanto para auto-aprendiza"e, como de

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material de apoyo complementario para estudiantes que asisten a

un curso presencial de mecnica de fluidos. *os contenidos

permiten, al lector comprender los conceptos y los principios

fundamentales de la ciencia de la mecnica de los fluidos, as!

como la aplicaci#n de estos principios en la soluci#n deproblemas. hora para cumplir este prop#sito debes cumplir dos

requisitos%

*a lectura cuidadosa de los contenidos aqu! e+puestos, a fin

de entender los conceptos y principios presentados, y,

*a aplicaci#n de estos conceptos a la soluci#n de problemas,

pues, cualquier tema, se aprende me"or durante la prctica.

'ara ello nosotros hemos asumido la misi#n de presentar loscontenidos de manera clara y concisa. hora te toca a ti

comprometerte a cumplir con tu parte.

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Objeto de estudio de la Mecnica de Fluidos

*a ecnica de Fluidos es la parte de la mecnica que estudia las leyes del

comportamiento de losfluidos, compresibles e incompresibles, tanto en estado de equilibrio

idrosttica- como en

movimiento -idrodinmica-. Es decir que es una rama de la f!sica que estudia

la relaci#n entre el

movimiento de los fluidos y las fuerzas que los provocan.Por qu estudiar mecnica de fluidos?

El estudio de la Mecnica de fluidos es parte de los programas de Ingeniera y sufinalidad es generar

competencias, en el estudiante, para aplicar los principios que rigen el movimientomecnico de los fluidos,al estudio terico de las mquinas hidrulicas y otros dispositivos as como suaplicacin a la solucin deproblemas prcticos de aplicacin industrial, y la solucin de problemas detransporte de fluidos entre otrasaplicaciones. onstituye la base para el estudio de materias del mbitotecnolgico como ser! Mquinashidrulicas, "#rmicas y $eumticas% redes de distribucin% transmisiones ycontroles hidrulicos yneumticos, entre otros. &ocos sistemas mecnicos industriales pueden prescindir

de la accin dinmicay'o t#rmica de un fluido, esto hace que la profundi(acin en el estudio de la cienciade la Mecnica de)luidos, sea imprescindible en la formacin integral de un ingeniero mecnico,pues desarrollacompetencias t#cnico*especificas necesarias para que su desempe+o profesionalen el mbito laboral seasignificativo, eficiente y efica(.

http://erivera-2001.com/images/francis0.jpghttp://erivera-2001.com/REDES-TUBERIAS.html

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Consejos prcticos para la resolucin de problemas de mecnica de fluidosA la hora de resolver un problema de mecnica de fluidos es recomendable seguir una cierta secuencia

lgica que bien

puede ser desarrollada por el propio estudiante. Sin embargo los siguientes aspectos deberan ser

tomados en cuenta:

1. Interpretar el problema planteado: Debes expresar en tus propias palabras de manera breve concisa! el problema planteado.

"dentificar los datos proporcionados disponibles! a sea de manera explcita o implcita. Si es necesario utili#atablas o grficos para obtener laspropiedades necesarias de los fluidos.

$xpresar los datos que deben ser determinados %calculados&. 'ara esto debes entender bien lo que se pregunta en

el problema.

2. Plantear la solucin del problema:

Debes definir dibu(ar un esquema detallado del sistema o volumen de control que utili#ars en el anlisis )ormular matemticamente las lees fundamentales necesarias para resolver el problema

'latear las hiptesis simplificadoras adecuadas al problema planteado. 'ara esto debes ser capa# de decidircorrectamente si el flu(o se puede considerar: estacionario o transitorio* compresible o incompresible* viscoso o no viscoso+ etc.

3. Resolver las ecuaciones planteadas: Debes combinar adecuadamente el con(unto de ecuaciones planteadas+ antes de sustituir valores num,ricos.

Al sustituir valores num,ricos debes:

-sar un sistema de unidades compatible.

Debes usar un nmero de cifras significativas adecuado a la incertidumbre de los datos.

/evisar la consistencia dimensional de las ecuaciones.

Dar la referencia del origen de valores para las propiedades fsicas %presin+ temperatura+ velocidad+ etc.&.

. !nali"ar los resultados. Debes revisar los resultados hallados ver si son ra#onables tanto en valor num,rico como en unidades+ de no ser as+debes revisar las suposiciones

ecuaciones planteadas volver a reali#ar los clculos.