mecanica de los fluidos

Mecánica
de
Fluidos
y
Máquinas
Hidráulicas

Tema
01.
Introducción
a
la
Mecánica
de
Fluidos


Severiano
F.
Pérez
Remesal

Carlos
Renedo
Estébanez

DPTO.
DE
INGENIERÍA
ELÉCTRICA
Y
ENERGÉTICA

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MECANICA DE FLUIDOS Y M.H.
T 01.- Introducción a la Mecánica de Fluidos
T 02.- Estática de fluidos
T 03.- Cinemática de fluidosT 04.- Dinámica de fluidos
T 05.- Flujo sobre cuerpos
T 06.- Flujo de fluidos en tuberías
T 07.- Golpe de ariete y cavitación
T 08.- Bombas
T 09.- Máquinas hidráulicas
Problemas

Teoría

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MECÁNICA DE FLUIDOS Y M.H.

MF. T1.- Introducción a la Mecánica de Fluidos
Objetivos:
En este tema se trata de familiarizar al alumno con el comportamiento de los
fluidos y sus propiedades.Este estudio lleva a la definición de fluido y sus
propiedades fundamentales. Se expone la Ecuación General de la
Hidrostática, que será de utilización a lo largo de todo el bloque. Se introduce
el concepto de viscosidad, y otros conceptos de Mecánica de Fluidos como
son la superficial y de capilaridad
Se realizará una práctica de laboratorio que permitirá analizar la viscosidad de
unfluido, aceite de lubricación, observando la influencia que presenta la
temperatura

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T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
1.- Mecánica de Fluidos
2.- Conceptos generales
3.- Ecuación general de la hidrostática
4.- Viscosidad
5.- Otros conceptos

1.- Mecánica de Fluidos
La Mecánica de Fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos que estudia
el movimiento de los fluidos(gases y líquidos) así como las fuerzas que los provocan.

Fluido: no tiene forma propia, se adapta al recipiente
tienen resistencia a la velocidad de deformación (no a la def.)
•  Líquidos: conservan el volumen (“incompresibles”)
presentan una superficie libre
•  Gases: no tiene volumen, ocupan todo el recipiente
Mecánica de Fluidos: reposo y movimiento
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Termodinámica: fluidoscompresibles

T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
2.- Conceptos Generales (I)
Peso, W: (masa . gravedad) [Newton = kg m/s2]
kf = 1 kg . 9,8 m/s2 = 9,8 N
Densidad, ρ: (masa / volumen) [kg/m3]
Densidad relativa, ρR:
Peso específico, γ: (peso/volumen)[N/m3]
La Fuerza es una magnitud vectorial, y cuando se aplica a un cuerpo, se puede
descomponer en una componente perpendicular y otranormal al cuerpo.
•  Componente normal (perpendicular)
•  Componente cortante (tangencial)

Esfuerzo cortante, , es la fuerza tangencial dividida entre el área, (Nw/m2)

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T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
2.- Conceptos Generales (II)
Presión, Pascal: (F / Superficie) [N/m2]
•  En el interior se transmite igual en todas las direcciones
•  Se ejerce perpendicularmente a lassuperficies que lo contienen

Medida de la Presión:
•  Manómetos: P relativas positivas
•  Vacuómetro: P relativas negativas

|

•  Absoluta; pabs (>0)
•  Relativa; prel (si σliq-sol ⇒ moja

agua+vidrio+aire ⇒θ
=
0º


cohexión > adhesión ⇒ σgas-sol< σliq-sol ⇒ no moja

Hg+vidrio+aire ⇒ θ = 140º

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T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
5.- Otros conceptos (II)

21T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
5.- Otros conceptos (II)
Se inserta un tubo de vidrio limpio de 2 mm de diámetro en agua a 15ºC. Calcular
la altura a la que sube el agua por el vidrio. El ángulo de contacto es de 0º

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T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
5.- Otros conceptos (III)
Ley de un gas ideal

R = 8,314 kJ/kmol K
Maire= 28,97 kg/kmol

Condicionesisotermas: en un gas

Raire =0,287 kJ/kg

Condiciones adiabáticas o isoentrípicas (Q = 0): en un gas ideal

siendo k el exponente adiabático, k = cp/cv

Perturbaciones en la presión: ondas de velocidad
La velocidad de propagación de una onda en el fluido, cF, es:

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T1.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS

Gas
(20ºC, 1 atm)

Peso específico,
γ

R

k (cp/cv)
Exp. adiabático...