Mecanica y fluidos

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA

1.

INTRODUCCION El estudio de los procesos industriales se puede hacer por dos caminos diferentes. Es posible estudiar cada industria particular, por ejemplo la metalurgia del cobre o la de los materiales plásticos, como constituyendo conjuntos independientes y detallando las diversas operaciones características que cada una comprende; obien, se puede clasificar a las distintas operaciones comunes a muchos procesos industriales, con arreglo a la función específica que realizan y estudiarlas, separadamente, “como operaciones básicas”, con entera independencia del proceso de fabricación del que formen parte. Por ejemplo, la transmisión de calor es una operación básica que interviene en casi todos los procesos industriales. Elconocimiento de los principios fundamentales que regulan la transmisión de energía calórica es de gran utilidad para el ingeniero de procesos en cualquier planta industrial.

La importancia de estas operaciones, comunes a distintas industrias, la destacó George Lunge, en 1893 y posteriormente, en 1915, Arthur Little estableció claramente el concepto de “operaciones básicas”.

Mediante elconocimiento de las operaciones básicas y de sus aplicaciones, se adquiere la facultad de utilizarlas en nuevos procesos industriales, y la capacidad de diseñar, construir y explotar instalaciones de una nueva planta, con igual seguridad que si se tratara de procesos ya ensayados y aplicados. Todas las instalaciones industriales están integradas por determinadas series de operaciones básicas. El ingenierode procesos podrá descomponer sus operaciones complejas en varias unidades componentes, e introducir cambios parciales, en tanto que aquel que diseña reunirá, en operaciones complejas, a un cierto número de operaciones básicas.

MECANICA DE FLUIDOS

NANCY EBNER GERSCHBERG

1

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA

1.1.

CLASIFICACION DE LAS OPERACIONES BASICAS

Lasoperaciones básicas se pueden agrupar según su función específica y el estado de agregación o la fase de la o las materias sometidas a tratamiento. A continuación se incluye una lista de las principales operaciones que se pueden encontrar en una línea de procesos:

Transporte de Fluidos Transporte de Calor Producción de Calor Producción de Frío Producción de Vapor de Agua Producción de Alto VacíoProducción de Altas Presiones Evaporación de Disoluciones Desintegración Mecánica de Sólidos Separación de Sólidos por Tamizado

Humidificación de Gases Secado de Sólidos Absorción de Gases en Líquido Extracción de Líquidos con Líquidos Lixiviación de Sólidos con Líquidos Destilación de Mezclas Líquido-Gas Adsorción de Gases o Vapores Separación Sól-Líq. por Cristalización Separación Sól-Líqpor Sedimentación Separación Sól.-Líq. por Filtración

Para fines de estudio estas operaciones unitarias también se pueden reagrupar de acuerdo a la función principal que ocurre en cada una de ellas en:

  

Procesos de Transporte de Fluidos Procesos de Transferencia de Calor Procesos de Transferencia de Masa

En este curso nosotros veremos el primer tema, en tanto que los otros doscorresponde a materia de la asignatura siguiente. En todo caso cabe indicar que esta clasificación no es rígida, ya que por ejemplo, dentro de los procesos considerados de transferencia de masa existen algunos donde también ocurre transferencia de calor (destilación, cristalización, etc.).

MECANICA DE FLUIDOS

NANCY EBNER GERSCHBERG

2

UNIVERSIDAD ARTURO PRAT

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA2.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

2.1.

Definición de Fluido

Toda la materia existe en uno de los dos estados: SOLIDO o FLUIDO. Probablemente cada uno de nosotros tiene una idea cualitativa de la diferencia entre ellos; un sólido no cambia fácilmente de forma, un fluido la cambia con relativa facilidad. Este concepto de fluido incluye tanto los líquidos como los gases.

Dicho de otra...