Unidad 1 analisis de fluidos

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<Nombre de la asignatura: Análisis de Fluidos
Carrera: Ingeniería Mecatrónica
Clave de la asignatura: MTC-1003
SATCA 2-2-4

Unidad 1
Fundamentos de mecánica de fluidos
1.1. Conceptos básicos.

INTRODUCCION

El agua, el aire, el mar, la sangre, algunos nutrientes, lubricantes, combustibles etc., son fluidos (líquidos y gases) que en nuestras vidas juegan unpapel de gran importancia. Así se tiene que las propiedades de los fluidos, es decir de líquidos como gases se aplican tanto al flujo de aire a través de los tubos bronquiales como al flujo de sangre a través de los vasos sanguíneos
El aprovechamiento de los recursos hidráulicos y el estudio de ellos por parte de la ingeniería nos llevan al buen uso de la energía hidráulica. Las estructurashidráulicas, la ingeniería naval son factibles de analizarlas debido al estudio del comportamiento del agua.
El control y transmisión neumática, la refrigeración, el aire acondicionado, la meteorología, el aire comprimido son factibles de analizarlos debido al estudio del comportamiento del aire.
El estudio de la mecánica de fluidos resuelve la problemática de la construcción de las redes dedistribución de agua, de gas, de oleoductos, de gasoductos.
En esta unidad se analizará brevemente el comportamiento de los fluidos. La mecánica de fluidos estudia los fluidos tanto en estado de equilibrio o reposo, que es la hidrostática, como también en estado de movimiento, que es la hidrodinámica.
La mecánica de fluidos moderna nace con Prandtl en la primera década de este siglo; es él el querealizó la síntesis entre la hidráulica práctica y la hidrodinámica. A lo largo de los siglos son muchas las personas que han contribuido con su aporte para llegar hasta el desarrollo actual de esta ciencia, entre ellas podemos citar a Arquímedes, Torricelli, Pascal, Newton, Bernoulli, Euler, Lagrange, Venturi, Poiseulli, Weisbach, Reynold, Froude, Stoke y el más reciente Prandtl.

En el siguientepunto se darán algunas definiciones y propiedades básicas para entender el comportamiento de los fluidos.
Los conceptos de densidad y de viscosidad desempeñan papeles importantes en el movimiento de los fluidos, tanto en conductos cerrados como abiertos; la tensión superficial influye en el movimiento de pequeños chorros y ondas, altera el movimiento en los conductos de pequeña sección. El cuerpohumano emplea los tensioactivos para reducir la tensión superficial en el revestimiento mucoso de los alvéolos pulmonares que son las pequeñas cavidades en las que terminan los tubos bronquiales de los pulmones. La presión de vapor también desempeña un papel importante en el cambio de la fase de líquido a gas.

¿Que se entiende por fluido?
Generalmente se acostumbra a decir que un fluido es unasustancia que se caracteriza por poseer un volumen definido, pero no una forma definida. Una definición adecuada de este concepto se basa en el concepto de fatiga o esfuerzo tangencial (t).
Esfuerzo tangencial (t). :
Tomando un elemento de área pequeño dA sobre el que actúa un elemento de fuerza en general se define el esfuerzo por la expresión .
Los esfuerzos pueden ser normales o bientangenciales

Para los esfuerzos tangenciales o de cortadura (t), la fuerza es paralela o tangente al área sobre la que actúa; se producen tanto en los sólidos como en los fluidos.

Para el caso de esfuerzos normales ( ), la fuerza es normal ( perpendicular ) al área que resiste la deformación, pudiendo ser de compresión , es decir , la fuerza se aplica contra la superficie, o esfuerzo detracción, es decir, la fuerza se aplica en la superficie pero “tirando” de ella hacia fuera.
En la figura se muestran las dos fuerzas, una saliendo y la otra entrando a la superficie ∆A

Los líquidos no soportan esfuerzo de tracción, pueden sólo soportar esfuerzos de compresión.
1.- Fluido

Se define como FLUIDO a la sustancia que se deforma continuamente al ser sometida a un...
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