Procesos Unitarios I

PROCESOS UNITARIOS I
IND-241
MECÁNICA DE FLUIDOS

Andrés Jorge Nogales Escobar

PROCESOS UNITARIOS I IND241
Objetivos de la asignatura:
Conocer los principios de la Mecánica
de Fluidos, empleando
consideraciones físicas y la
comprensión de los fenómenos de
transporte con sentido critico.
Resolver problemas propios de la
industria empleando los
conocimientos propios de la
mecánica de fluidos consuficiente
exactitud.

Contenido mínimo
 Tema 1: Introducción a la mecánica de







fluidos.
Tema 2: Hidrostática.
Tema 3: Ecuación de Bernoulli
Tema 4: Ecuación General de la Energía
Tema 5: Diseño de conductos
Tema6: Sistemas de conductos en serie
y paralelo.
Tema 7: Equipamiento para el
transporte de fluidos

Evaluación
 Primer Parcial Temas 1 y 2
 Segundo Parcial Temas 3 y 4
Tercer Parcial Temas 5 y 6
 Examen Final Temas 1,2,3,4,5,6 y 7

Bibliografía
 Mott, Robert L. Mecánica de Fluidos,

Sexta Edición, Pearson México, 2006
 Cengel, Yunus A. Cimbala John M.
Mecanica de Fluidos (Fundamentos y
aplicaciones) Primera Edición,
McGrawHill Interamericana 2006
 McCabe/ Smith/ Harriot, Operaciones
Básicas en Ingeniería Química,
McGrawHill-Interamericana, 2005,
6ta ediciónUnidad # 1
Conceptos básicos
Objetivos
Diferenciar y caracterizar los fluidos desde el
punto de vista de su estado de agregación
Entender los conceptos de presión, peso, masa,
fuerza, densidad, peso específico, gravedad
específica y otros conceptos relacionados.
Revisar los sistemas de unidades inglesas y
métricas.

CONCEPTOS
INTRODUCTORIOS
 MECANICA DE FLUIDOS
 FLUIDOS

LIQUIDOS(INCOMPRESIBLES)
GASES (COMPRESIBLES)
 PRESION
dF
P
dA

 PESO Y MASA

w mg

 COMPRESIBILIDAD “E “
E

 P
V
V

 E = Módulo volumétrico de compresibilidad

(elasticidad)
Líquido

SI

(PSI)

S. Int. (MPa)

Alcohol Etílico

130000

896

Benceno

154000

1062

Aceite
lubricante

189000

1303

Agua

316000

2179

Glicerina

654000

4509

Mercurio

24750

 Calcule el incremento3590000
de presión que debeaplicarse al benceno para que su volumen
cambie en 1.5%

 Densidad, Peso específico y gravedad

específica
m


V

mg w


V
V

relativa  relativa s.g .

g
 Relación entre densidad
y peso

específico
 sust
 ref
 Densidad

sust
relativa sg 
ref
Relativa y peso

 relativa sg 

específico

relativo
 ref 1000 kg


m

3

 ref 62,4 lb
lbf

pie 3

ref sustancias
9,81 kN deLas
para
y el peso
ref 
62,4la densidad
3 referencia
3
m
pie y SOLIDOS) y el aire a
específico son: el agua @ 4°C (LIQUIDOS

0°C (GASES)

FIN

 Otras maneras de expresar la

gravedad específica
 Grados Baumé (°Bé)

145
rel sg 
145   Bé
140
rel sg 
130   Bé
 Grados API (°API)
Institute

rel

141,5
sg 
131,5   API

Para líquidos mas pesados que el
agua
Para líquidos mas livianosque el
agua

American Petroleum

Presión y mediciones de presión

 Presión P  FN
A
 Tipos de presiones
 Presión Absoluta
 Presión relativa

 Presión Absoluta
 Presión atmosférica o barométrica
 Presión de vacío

 Presión relativa
 Presión manométrica (positiva)
 Presión vacuométrica (negativa)
Pabs PAtm  Prel

PA PAtm  Prel
PB PAtm  Prel

 Unidades de presión
1 Atm = 14,696lbf /plg2 = 101325 Pa = 760,1 mmHg = 10.33 mCA
1 Atm = 29,92 plgHg = 1,033 kg f /cm2

 Abreviaciones comunes
 PSI = lbf /plg2
 PSIA = lbf /plg2 (absolutas)
 PSIG = lbf /plg2 (manométricas)
 PSID = lbf /plg2 (diferenciales)

 Ejemplos
 Ejemplo 1: Exprese una presión de 155 kPa (man) como presión

absoluta. La presión atmosférica local es de 98 kPa (abs).
Solución : Pabs = Patm + Pman

Pabs =98 kPa (abs) + 155kPa (man) = 253 kPa (abs)

 Ejemplo 2: Exprese una presión de 225 kPa (abs) como presión

manométrica. La presión atmosférica local es de 101 kPa (abs).
Solución : Pabs = Patm + Pman
Despejando:

Pman = Pabs - Patm

Pman = 225 kPa (abs) - 101kPa (abs) = 124 kPa (man)
 Ejemplo 3: Exprese una presión de 8,4 psia como presión

manométrica. La presión atmosférica local es de...