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fluidos
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Su importancia de la mecánica de fluidos para la INGENIERÍA CIVIL radica básicamente en el estudio de dos fluidos en la naturaleza, y que son de interés primario en INGENIERÍA CIVIL.
INTRODUCCION
El agua, esto aplica para el estudio de flujo a presión (tuberías) tanto en acueductos como alcantarillados
El viento, su importancia es más reciente en Ingeniería Civil. Se considera el viento para determinar su accionar en algunos tipos de estructuras: edificios, torres, puentes, cubiertas metálicas
OBJETIVOS
El conocer y entender los
principios básicos de la mecánica de
fluidos es esencial en el
análisis y diseño de cualquier y sistema en el
cual el fluido es el elemento de
trabajo
HISTORIA
En lo que es la historia de la Mecánica de Fluidos, tiene sus
orígenes en la hidráulica, tanto en Mesopotamia
como en Egipto alrededor del año 400 a.C. proliferaron las
obras hidráulicas que aseguraban el regadío.
Posteriormente, los imperios griegos, chino y
especialmente, el romano se caracterizan por una gran profusión
de obras hidráulica.
MECÁNICA DE FLUIDOS
La Mecánica de Fluidos es la disciplina científica que se ocupa de la interacción de los fluidos con su
entorno, así como de las aplicaciones de ingeniería que utilizan fluidos
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Los fluidos, como todos los materiales, tienen propiedades físicas que permiten
caracterizar y cuantificar su comportamiento así como distinguirlos de otros. Algunas de estas propiedades
son exclusivas de los fluidos, como:
Masa especifica, peso específico y densidad.Viscosidad.Compresibilidad.Presión de vapor.Tensión superficial.
APLICACIONES Y RAMAS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS
LA HIDRÁULICA
Estructuras Hidráulicas
Diseño, construcción operación y mantenimiento de estructuras de toma, represamiento, conducción y
medición
Hidráulica Fluvial
Estadio y control de procesos Fluviales, transporte de
sedimentos, morfología de ríos, estabilidad de taludes,
encauzamiento y protección de riberas
Hidráulica Marítima
Hidráulica Subterránea
Hidráulica Urbana
Hidráulica Agrícola
Suministro de agua potable, drenaje de aguas de lluvia y de aguas servidas. Tratamiento de
aguas residuales
Flotación, monitoreo y recarga de acuíferos. Intrusión marina y
control de la contaminación
HIDROMETRÍA
Es el diseño y uso de instrumentos utilizados en laboratorios y campos y métodos de colección y análisis de datos. Medición de parámetros como velocidad, caudal, nivel, temperatura, salinidad y transporte de sedimentos.
AERODINÁMICA
Es la rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que
se mueven en dichos fluidos
SUPERSÓNICA
La supersónica, una rama importante de la aerodinámica, se ocupa de los fenómenos que tienen lugar cuando la velocidad de un
sólido supera la velocidad del sonido generalmente en el aire que es el medio por
el que se desplaza; muchas veces escuchamos de los aviones supersónicos que
superan la velocidad del sonido, es decir mayor de 1.225 km/h
TURBINAS
Las turbinas son unas máquinas por las cuales pasa un fluido de forma continua y dicho fluido le entrega su energía a través de un rodete con paletas.
COMPRESORES
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores.
APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
CENTRAL HIDROELÉCTRICA
En una central hidroeléctrica se
utiliza energía hidráulica para
la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de
la evolución de los antiguos molinos que
aprovechaban la corriente de los ríos
para mover una rueda
FUNCIONAMIENTO
-El agua cae desde la presa hasta unas turbinas que se encuentran en su base. Al recibir la fuerza del agua las turbinas comienzan a girar. Las turbinas están conectadas a unos generadores, que al girar, producen electricidad. La electricidad viaja desde los generadores hasta unos transformadores, donde se eleva la tensión para poder transportar la electricidad hasta los centros de consumo
APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS EN UNA REPRESA
REPRESA
En ingeniería se denomina presa o
represa a una barrera fabricada con piedra,
hormigón o materiales sueltos, que se
construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo.
FUNCIONAMIENTOComo hemos estudiado en clase para la construcción de represas no sólo es necesario tener en cuenta la calidad de materiales, también es necesario tener presente la dinámica de fluidos, en este caso influye en que a más profundidad la presión generada por el agua y por la atmosfera va aumentando en su magnitud.Es por eso que a medida que va aumentando la presión el muro de contención también va aumentando su grosor. Es por eso que en las construcciones civiles la parte de las estructuras debe de estar bien analizada. En la figura podemos observar que a medida que la presión aumenta el muro también va aumentando se grosor para así mantenerse en equilibrio, un mal cálculo de este caso y el muro cederá a la presión que ejerza el líquido.
APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS EN UN CANAL
CANALES
En ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos
—generalmente utilizada para agua— y que, a diferencia de las tuberías, es abierta a la atmósfera. También se
utilizan como vías artificiales de navegación.
LAS Aplicaciones de mecánica de fluidos se ha dividido en diferentes ramas que cubren diferentes aspectos de la ingeniería, la física, las matemáticas, etc. están destinadas a solucionar problemas de la vida cotidiana que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes, y esto provoca que no tengan una forma de fin desarrolla nueva tecnología y descubrir. Los principales son; Aerodinámica de Vuelo, hidráulica en los distintos campos.
Hoy en día el diseño de virtualmente todos los medios de transporte requiere la aplicación de la mecánica de fluidos. Entre estos se incluyen tanto los aviones como maquinas terrestres, barcos, submarinos y típicamente automóviles.
El diseño de turbo maquinarias como bombas, hélices y turbinas de todo tipo requieren claramente de conocimientos de mecánica de fluidos. La lubricación es también un área de aplicaciones importantes.
CONCLUSIONES