Guía para Primer Examen Parcial

Índice

• Bernoulli

• Newton

• Sistema Ingles vs Internacional

• Características de los fluidos

• Presión

• Medio continuo

• Atmósfera Estándar

• Lift, Drag

• Gravedad específica

Bernoulli

• “La presión interna de un gas decrece directamente proporcional a la velocidad del mismo”

• Definición de viscosidad: “La resistencia que opone un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido sin viscosidad se le denomina fluido ideal”

• Efecto Venturi: “Al disminuir el área transversal, debe aumentar la velocidad y (por lo tanto) decrecer la presión”.*

• *La energía se conserva siempre y cuando, la sección de entrada y la de salida, sean iguales.

Newton

• Ley de viscosidad de Newton: “Para ciertos fluidos, el esfuerzo cortante sobre una superficie tangente a la dirección del fluido es proporcional a la variación de la Velocidad, con respecto a la distancia, donde a diferenciación se toma e una dirección normal a la placa.”

“La ecuación de Newton nos dice que la constante de proporcionalidad entre ambos será la viscosidad”

• Aplicación en chumaceras: “Considere una capa de fluido con espesor dentro de una pequeña brecha entre dos cilindros concéntricos. Como la delgada capa de aceite entre un eje de motor y la carcasa interna de un balero (chumacera) La brecha entre los dos cilindros se considera como dos placas paralelas planas separadas por un fluido. Recordando que el torque es (Torque = Fuerza X brazo de palanca)”

También recordamos que la velocidad tangencial es (=rad/s), el área superficial del cilindro interior como (r=radio, l=longitud).

Podemos definir al par torsional T en función de la viscosidad como:

Problema tipo examen 1:

• “Un viscosímetro con 2 cilindros concéntricos de 30cm de largo, con diámetros de 20cm y otro de 20.2cm. Se requiere aplicar un par torsional de 0.13Nm para hacer girar a un cilindro a 400rpm.

• Calcular la viscosidad y que pasaría por trabar a 200ºC.

Sistema Inglés vs Internacional

Características de los fluidos

• Densidad

• Peso Específico

• Gravedad Específica

• Número de Reynolds: “Es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporta para caracterizar el movimiento de un fluido.”

TUBERIAS:

• Flujo Laminar y flujo turbulento: “El flujo laminar se caracteriza por el movimiento que describen las partículas del fluido en movimiento alrededor de un perfil. El flujo turbulento se define como el movimiento local de la masa de aire de forma muy irregular (Alto #Reynolds).

Presión

• “La estática de fluidos es el estudio de los fluidos en los que hay movimiento relativo entre sus partículas. Si no hay movimiento relativo, no existen esfuerzos cortantes, puesto que se requieren gradientes cortantes de velocidades (tales como du/dy). El único esfuerzo que existe es un esfuerzo normal: LA PRESIÓN.”

• Principio o Ley de Pascal: “La presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todas los puntos del fluido.

Medio continuo

• “Sabemos que las moléculas de los fluidos son muy separadas en los gases y próximas en los líquidos. Las moléculas no están fijas en una red se mueven libremente. Por lo que la densidad o masa por unidad de volumen cambia continuamente. Por ello, la densidad no tiene un significado preciso, ya que el número de moléculas en el interior de un volumen cualquiera cambia continuamente. Un fluido de este tipo, es decir, que tiene variaciones permanentes, se le denomina medio continuo.”

Atmósfera Estándar

Lift, Drag

• Lift (sustentación): “Es la fuerza generada sobre un cuerpo que se desplaza por un fluido, de dirección perpendicular a la de la velocidad de la corriente incidente. Como en otras fuerzas aerodinámicas, en la práctica se utilizan coeficientes adimensionales que representan la efectividad de la forma de un cuerpo para producir sustentación y se usan para facilitar los cálculos y los diseños. El modelo matemático de la sustentación es:”

*A= Área superficial

• Drag (Arrastre): “Es la fuerza generada en contra de un cuerpo al avanzar dentro de un medio, dicha es contraria a la velocidad de la corriente incidente. El modelo matemático de la sustentación es:”

*A= Área perpendicular al fluido.

Anexos: