Archivo de la etiqueta: Mecánica de Fluidos

Definición y Propiedades de las Unidades de Medida y Fluidos

Definición y Propiedades de las Unidades de Medida

Metro: es la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante el intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de un segundo. La definición del metro, basado en el prototipo internacional de platino-iridio, en uso desde 1889, fue reemplazada por una definición basada en la longitud de onda de una radiación de Kripton-86, debido a la necesidad de mayor precisión.

Kilogramo: el kilogramo es la masa del prototipo internacional de platino-iridio. Seguir leyendo “Definición y Propiedades de las Unidades de Medida y Fluidos” »

Fundamentos de Mecánica de Fluidos: Sistemas, Propiedades y Aplicaciones en Bombas

Definiciones Básicas

Sistema: Un sistema es un conjunto de elementos interdependientes orientados hacia la realización de un objetivo determinado.

Proceso: Un proceso es un conjunto de actividades mutuamente relacionadas que transforman entradas en resultados.

Propiedades de los Fluidos

Ley de Newton de la Viscosidad

En un fluido, el esfuerzo de corte es directamente proporcional a la viscosidad.

Viscosidad Dinámica vs. Cinemática

La viscosidad dinámica es la resistencia de un fluido a los esfuerzos Seguir leyendo “Fundamentos de Mecánica de Fluidos: Sistemas, Propiedades y Aplicaciones en Bombas” »

Análisis del Flujo Convectivo y Teorema de Transporte en Fluidos

Flujo Convectivo de una Magnitud Fluida

El flujo convectivo de una magnitud fluida extensiva Φ (por unidad de volumen) a través de una superficie Σ fija al sistema de referencia, es la cantidad de esa magnitud que atraviesa con el fluido dicha superficie en la unidad de tiempo. Si Φ es la magnitud fluida extensiva por unidad de volumen, (Φ)(v×n)dt es la cantidad de Φ que atraviesa la superficie dσ durante el tiempo dt. Por unidad de tiempo será: Φ(v×n), y para una superficie finita

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Ecuaciones Fundamentales de la Mecánica de Fluidos: Navier-Stokes y Condiciones de Contorno

Ecuaciones Fundamentales de la Mecánica de Fluidos

Las ecuaciones generales de la Mecánica de Fluidos, llamadas de Navier-Stokes, se obtienen al completar con las ecuaciones de Navier-Poisson y de Fourier las ecuaciones diferenciales de continuidad, cantidad de movimiento, energía y estado.

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Las ecuaciones en forma integral de continuidad, cantidad de movimiento y energía se recogen a continuación:


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En el caso particular de que se trate de fluidos incompresibles, con viscosidad y conductividad Seguir leyendo “Ecuaciones Fundamentales de la Mecánica de Fluidos: Navier-Stokes y Condiciones de Contorno” »

Deducción y Aplicaciones de las Ecuaciones de Euler en Mecánica de Fluidos

Deducción de las Ecuaciones de Euler a partir de las de Navier-Stokes

Si en un flujo se tienen valores característicos de velocidad U, de longitud L, de tiempo to, de densidad ρ y de fuerza másica fc, la ecuación de cantidad de movimiento tendrá por órdenes de magnitud de sus términos:

Imagen

Si se divide por el término convectivo, tenemos una relación entre los términos que respectivamente son:

Imagen

Si los valores característicos del problema son tales que el Re >> 1, o ReSt >> 1, podemos Seguir leyendo “Deducción y Aplicaciones de las Ecuaciones de Euler en Mecánica de Fluidos” »

Propiedades y Comportamiento de Fluidos: Sólidos, Líquidos y Gases

De los tres estados en los que se presenta la materia: sólido, líquido y gaseoso, los dos últimos se agrupan bajo la denominación general de fluidos. Para entender por qué se estudian de modo conjunto, es preciso hacer una breve referencia a sus propiedades. Las propiedades de los sólidos, líquidos y gases son una función directa de su estructura molecular y de la naturaleza de las fuerzas que actúan entre las moléculas. Las características generales de los tres estados de la materia Seguir leyendo “Propiedades y Comportamiento de Fluidos: Sólidos, Líquidos y Gases” »

Semejanza física en ingeniería: Aplicación en mecánica de fluidos y máquinas

Semejanza Física: Conceptos Fundamentales

La semejanza física es una generalización de la semejanza geométrica aplicada a problemas con múltiples magnitudes, no solo longitud. La semejanza geométrica se da cuando la relación entre magnitudes lineales homólogas en dos objetos es constante (la escala). Adimensionalizando con una longitud característica, los valores adimensionales de longitudes, superficies y volúmenes son idénticos.

En dos o más fenómenos físicos geométricamente semejantes Seguir leyendo “Semejanza física en ingeniería: Aplicación en mecánica de fluidos y máquinas” »

Cinemática de Fluidos: Sistemas de Referencia, Tipos de Movimiento y Conceptos Fundamentales

Cinemática de Fluidos: Sistemas de Referencia y Descripción del Movimiento

La Cinemática es la rama de la Mecánica de Fluidos que describe el movimiento sin analizar las causas que lo producen. El primer paso para estudiar el movimiento de un fluido es definir el sistema de referencia. Este sistema puede ser inercial o no inercial (en cuyo caso se deben considerar fuerzas de inercia) y, según las coordenadas utilizadas, puede ser cartesiano, cilíndrico, esférico, etc.

Una vez elegido el sistema Seguir leyendo “Cinemática de Fluidos: Sistemas de Referencia, Tipos de Movimiento y Conceptos Fundamentales” »

Tipos de Flujos Turbulentos y Modelos de Turbulencia en Ingeniería

Tipos de Flujos Turbulentos

Turbulencia en Flujos Confinados

Fuerzas de fricción en paredes fijas.

Turbulencia Libre

Flujo de capas de fluido con diferentes velocidades.

Turbulencia Homogénea

Fluctuaciones de velocidad tienen propiedades estadísticas independientes de la posición.

Turbulencia Estacionaria

Fluctuaciones de velocidad tienen propiedades estadísticas independientes del tiempo.

Turbulencia Isotrópica

Igualdad de desorden en todas las direcciones, no hay esfuerzos cortantes.

Turbulencia Anisotrópica

Existe Seguir leyendo “Tipos de Flujos Turbulentos y Modelos de Turbulencia en Ingeniería” »

Principios de la Hidrostática y sus Aplicaciones

Hidrostática

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes. La hidrostática estudia fluidos en reposo, tales como gases y líquidos (fluido inmóvil). p=f/a, donde p=presión, f=fuerza y a=área.

Adhesión

La adhesión es la propiedad de la materia Seguir leyendo “Principios de la Hidrostática y sus Aplicaciones” »