Aplicacion de la mecanica de fluidos

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INTRODUCCIÓN

Los fluidos se encuentran en nuestro alrededor y dentro de nosotros mismos y son importantes tanto en la vida diaria como en los procesos productivos.

Algunos gases como el acetileno y el butano se utilizan como combustibles en diversas operaciones, tales como soldadura, sistemas de calefacción de casas, hornos industriales, etc. También pueden ser materia prima para producirotras sustancias intermedias, a partir de las cuales se obtienen los plásticos, pinturas y aerosoles. El aire es utilizado en los procesos industriales para producir aceros y metales - para el secado de alimentos - entre otros usos.

Los fluidos líquidos juegan también un papel importante. Un buen número de procesos de la industria química y de alimentos incluyen reactores que involucran líquidos. Elenfriamiento de los motores de combustión interna se lleva a cabo con aceites de alto peso molecular en forma líquida. Las redes de tuberías de agua y los equipos para su tratamiento involucran el manejo de reactivos líquidos.

Tradicionalmente, la especialidad de Ingeniería Hidráulica se obtiene a nivel de Maestría, tras haber concluido el Pre - Grado en Ingeniería Civil; pero estos estudiostienen un enfoque centrado en irrigaciones y construcción de estructuras hidráulicas.

Las Facultades de Ingeniería Mecánica cubren las áreas de máquinas hidráulicas y térmicas; pero, dicha especialidad pone mayor énfasis en los aspectos mecánico - constructivos de las máquinas.

Entonces, es necesaria una Ingeniería que cubra el amplio rango de aplicaciones de la Mecánica de Fluidos, unespecialista capaz de explicar y predecir el comportamiento y respuesta de los fluidos a las diversas situaciones encontradas en la realidad.

Para satisfacer esta demanda, se creó en 1968 el Departamento de Mecánica de Fluidos en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Lima). En la actualidad, la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Mecánica de Fluidos forma parte de la Facultad de CienciasFísicas desde 1992.

Los Ingenieros de Fluidos están capacitados para desarrollar investigación aplicada, realizar diseños y soluciones ingenieríles a problemas prácticos; y además - gracias a su sólida base en ciencias básicas: Física y Matemática - tienen la capacidad de realizar transferencia tecnológica; es decir, interpretar, adaptar y aplicar la tecnología externa a la realidad nacional.

I.DESARROLLO DEL TEMA

FLUIDOS


1.- Concepto.-

Desde el punto de vista de la Mecanica de Fluidos, la materia solo puede presentarse en dos estados: Sólido y fluido. La distinción técnica radica en la reacción de ambos a un esfuerzo tangencial o cortante. “Un sólido puede resistir un esfuerzo cortante con una deformación estática; un fluido, no. Cualquier esfuerzo cortante aplicado a un fluido – noimporta cuan más pequeño sea – provocará el movimiento del fluido. Éste se mueve y se deforma continuamente mientras se siga aplicando el esfuerzo cortante.

Como corolario podemos decir que un fluido en reposo debe estar en un estado de esfuerzo cortante nulo, que a menudo se denomina condición hidrostática de esfuerzos en análisis estructural. En esta condición, el círculo de Mohr se reduce aun punto y no hay esfuerzo cortante en ningún plano que corte el elemento en mención

Por lo tanto, un fluido se define como una sustancia que cambia su forma con relativa facilidad, los fluidos incluyen tanto a los líquidos, que cambian de forma pero no de volumen, como a los gases, los cuales cambian fácilmente de forma y de volumen.

Un fluido es cualquier gas o líquido que se encuentre anuestro alrededor o contenido en un recipiente. El fluido puede ser un compuesto puro, tal como el agua destilada contenida en un garrafón, o bien una mezcla de compuestos, tal como el aire que respiramos, el cual consta mayoritariamente de oxígeno y nitrógeno en una proporción de 21 y 79% de volumen, respectivamente.

Existe otra definición más elaborada que define a un fluido como una...
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