fluidos

UNIDAD I
PROPIEDADES LOS FLUIDOS
Objetivos de aprendizaje
Identificar los conceptos y propiedades de los fluidos en general.
Antecedentes históricos.
Arquímides (287-221 a.C) Leyes de la flotación.
Leonardo da Vinci (1542-1519) Ecuación de continuidad. Bocetos de máquinas hidráulicas y voladoras.
Galileo Galilei Fundamentos de hidrostática
Torricelli (1608-1647) Salida por un orificio. Mediciónde presión atmosférica.
Pascal (1623-1662) Ley de Pascal.
Newton (1642-1726) Ley de viscosidad dinámica.
Bernoulli (1700-1782) Teorema de Bernoulli.
Euler (1707-1783) Ecuaciones diferenciales de movimiento del flujo ideal.
D'Alembert (1717-1783) Ecuación diferencial de continuidad.
Chézy (1718-1798) Circulación de agua en canales y tuberías.
Darcy Movimiento a presión en tuberías
Lagrange(1736-1813) Función potencial y función de corriente
Venturi (1746-1822) Salida de líquidos por agujeros y boquillas.
Poiseuille (1799-1869) Ecuación de resistencia en capilares.
Weisbach (1806-1871) Fórmula de resistencia para tuberías.
Navier (1785-1836) y Stokes (1819-1903) Ecuaciones diferenciales de movimiento de fluidos viscosos.
Reynolds (1842-1912) Regímenes de flujo laminar y turbulento. Número deReynolds.
Prandtl (1868-1945) Teoría de la capa límite.
Blasius Solución para capa límite laminar.
Von Karman Solución para capa límite turbulenta.

Definición de fluido.
A continuación se presentan varias definiciones que responden fácilmente la siguiente interrogante:
¿Qué es un Fluido?
Son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma de los recipientes que los
contienen.
Sustanciaque no puede permanecer en reposo bajo la acción de cualquier esfuerzo
cortante.
Esfuerzo cortante: es la componente de una fuerza tangente a una superficie.
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.

Clasificación de los fluidos
Sepueden clasificar como newtonianos o no-Newtonianos.

Si la relación es lineal y el líquido tiene tensión cero a cero gradientes de velocidad, entonces es
newtoniano. Si no cumple con esto es no-Newtoniano, teniendo distintas clasificaciones y
subdivisiones basadas en la curva tensión de corte y su gradiente de la velocidad.
Ejemplos:
Newtonianos
Agua
La mayoría de las soluciones de sal en aguaSuspensiones ligeras de tinte
Caolín (mezcla de arcilla)
Combustibles de gran viscosidad
Gasolina
Kerosene
La mayoría de los aceites del motor
La mayoría de los aceites mineral
no-Newtonianos
Arcilla.
Barro.
Alquitrán
Lodo de aguas residuales.
Aguas residuales digeridas.
Altas concentraciones de incombustible en aceite.
Soluciones termoplásticas del polímero.
Tipos de fluidos: fundamentalmente sedividen en líquidos y gases. Sin embargo también existen
particularidades donde hay sólidos en movimiento. Se usan muchos modelos aplicados en la mecánica
de los fluidos líquidos y gaseosos para entender y modelar su comportamiento.
Diferencias:
Los líquidos son prácticamente incompresibles en cambio los gases son compresibles.
Los líquidos ocupan el volumen definido y los gases se adaptan alespacio.
Los volúmenes de sólidos en movimiento también pueden estudiarse con algunos modelos de
mecánica de los fluidos. Ejemplo: flujo de pellets de Policloruro de Vinilo (en ingles Polyvinyl
Chloride PVC ) o politileno en sistemas de alimentación de tolvas para maquinas inyectoras de
plástico
Nota: Para efectos de este curso, cuando se hable de fluidos, estaremos hablando de líquidos y gases.Importancia del estudio de la Mecánica de los Fluidos
La mecánica de fluidos es parte de la física y como tal, es una ciencia especializada en el estudio del
comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento.
La mecánica de fluidos forma parte del currículum de la mayoría de ingenierías porque nos
proporciona los fundamentos y herramientas necesarios para diseñar y evaluar equipos y procesos...