Conceptos b sicos
Conceptos básicos
Densidad
• Es la relación entre la masa y el volumen de un
fluido
• Se expresa como: m / v
• Sus unidades son:
gr / cm3 = gr / ml
kg / lt = 1000 kg / m3
lb / pie3
Densidad
Conceptos básicos
•
•
•
La densidad de los líquidos a menos que se manejen
a presiones muy elevadas no presenta variaciones
significativas
Los valores de densidad para líquidosse encuentran
en tablas
La densidad del agua a 20ºC @ 14.7 psi es 1 gr / cm3 ó
1000 kg / m3
•
La densidad de los gases depende de la temperatura
y presión de operación
• Para los gases ideales se puede calcular utilizando:
P
R0
.M.T
• R0 = Constante universal de los gases
•
M =Peso molecular del gas
Conceptos básicos
Densidad relativa
• Conocida tambien como peso
específico
• Es la relación entre las densidades
de dos fluidos diferentes a la misma
temperatura
• Generalmente para líquidos se utiliza
el agua a 20 ºC como referencia
• Para gases se utiliza el aire como
referencia a 20 ºC @ 1 atm.
Conceptos básicos
Densidad relativa
• Existen escalas de densidad relativapara
algunos tipos de productos como:
• Escala API ( Para derivados del petróleo )
S = 141.5 / ( 141.5 + ºAPI )
• Escala Baumé ( Para productos menos densos que el
agua )
S = 140 / ( 130 + ºBaumé )
• Escala Baumé ( Para productos más densos que el
agua )
S = 145 / ( 145 - ºBaumé )
Conceptos básicos
Viscosidad absoluta
• Es conocida tambien como viscosidad dinámica, su
simbolo es
•Expresa la facilidad que tiene un fluido a desplazarse
cuando se le aplica una fuerza externa
• Es decir, es una medida de su resistencia al
desplazamiento o a sufrir deformaciones internas
•
Unidades en el sistema internacional
Pa.s = 1 N.s / m2 = 1 kg / ( m.s )
•
Unidades en el sistema CGS ( Poise )
cP = 1 Dn.s / cm2 = 1 g / ( cm. s )
•
1 cP = 10-3 Pa.s
Conceptos básicos
Viscosidad cinemática• Es el cociente entre la viscosidad dinámica de un fluido y
su densidad , su simbolo es
• En el sistema internacional su unidad es:
m2 / s
• En el sistema CGS su unidad es:
cm2 / s
•
( cSt ) ( cP ) ( gr / cm3 )
stoke =
Conceptos básicos
Regímenes de los fluidos
VELOCIDAD MEDIA
• Es el promedio de velocidad en cierta sección
transversal, dada por la ecuación de continuidadpara un flujo estacionario
v = Qv / A
v = Qm / ( A .
Donde:
v = Velocidad media
Qv = Flujo volumétrico
Qm= Flujo másico
A = Sección tranversal
Regímenes de los fluidos
Conceptos básicos
Número de Reynolds
• Es la relación de las fuerzas dinámicas de la
masa del fluido respecto a los esfuerzos de
deformación ocasionados por la viscosidad.
• Es una cantidad adimensional dada por:
d V dV
Re
d = diámetro de la tubería
V = velocidad del fluido
= densidad
= viscosidad dinámica o absoluta
viscosidad cinemática
Conceptos básicos
Regímenes de los fluidos
• Fluido laminar
Se caracteriza por el deslizamiento de capas cilíndricas
concéntricas una sobre otra de manera ordenada. La velocidad
de fluido es máxima en el eje de la tubería y disminuye
rápidamente hasta hacersecero en la pared de la tubería.
Su número de Reynolds es:
Re <= 2000
Laminar
Conceptos básicos
Regímenes de los fluidos
• Fluido turbulento
Se caracteríza por un movimiento irregular e indeterminado de
las partículas del fluido en direcciones transversales a la
dirección principal de flujo. La distribución de velocidades es
más uniforme a través del diámetro de la tubería
Su número deReynolds es:
Re >= 4000
Turbulento
Conceptos básicos
Teorema de Bernoulli
• Es una forma de expresión de la aplicación de la ley de
conservación de la energía al flujo de fluidos en una tubería
• La energía total en un punto cualquiera por encima de un plano
horizontal arbitrario fijado como referencia es igual a la suma
de la altura geométrica, la altura debido a la presión y la altura
debido a...
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