estática de fluidos
1
Contenido
1
2
Estática de los Fluidos
Dinámica de los Fluidos Ideales y
caracterización de medidores de flujo
3
Pérdidas totales de energía generadas
por un fluido real incompresible
4
Equipos de transporte. Bombas
LOGO
LOGO
La estática de los fluidos estudia los fluidos en
equilibrio o en reposo.
La hidrostática estudia
a loslíquidos en reposo
La aerostática
estudia los gases
3
LOGO
Fluido
Se caracteriza por la movilidad relativa de las
moléculas y se deforma continuamente cuando se le
aplica una fuerza tangencial, por muy pequeña que
esta sea.
ETANOL
METANOL
ACEITES
AGUA
LÍQUIDOS
AIRE
GASOLINA
GLICERINA
H2
H2O(g)
O2
GASES
CO2
4
LOGO
Tipo de fluido
FLUIDOLÍQUIDO
GASES
A una presión y temperatura
específica ocupan un volumen
determinado,
prácticamente
constante
y
no
puede
ser
modificado por compresión debido a
que los líquidos ofrecen gran
resistencia al cambio de volumen.
A una presión y temperatura
determinada ocupan el volumen del
recipiente que los contiene, ofrecen
poca resistencia al cambio de
volumen y forma.FLUIDOS
INCOMPRESIBLES (ρ=ctte)
ρ
FLUIDOS COMPRESIBLES
(ρ=varía con T y P)
ρ
5
LOGO
Densidad
Es la cantidad de masa por unidad de volumen de
una sustancia
ECUACIÓN
m
ρ=
V
DIMENSIÓN
[ρ ] = M
La densidad de líquidos y
sólidos
NO
VARÍA
significativamente con la
Temperatura o la presión
UNIDADES
−3
L
kg / m 3
lbm / ft
3
kg
ρ H 2O a 4 ºC =1000 3
m
kg
ρ H 2O a 90 ºC = 965,3 3
m
6
LOGO
Peso específico
Es la cantidad de peso por unidad de volumen de
una sustancia
ECUACIÓN
w
γ γ== ⋅ g
ρ
V
DIMENSIÓN
UNIDADES
2 2
[γ ] = M
−2 −2
L s
kg / m s
lbf / ft
3
lbf = 1lbm.32,2 ft / s 2
El peso específico en líquidos y sólidos NO VARÍA
significativamente con la temperatura o la presión
7LOGO
Gravedad específica
Es la relación entre la densidad de una sustancia y
la densidad de otra tomada como referencia
ECUACIÓN
ρS
δ=
ρH O
DIMENSIÓN
UNIDADES
[δ ] = 1
2
EL AGUA
es la referencia para
expresar la δ de los
LÍQUIDOS Y SÓLIDOS
EL AIRE
es la referencia para
expresar la δ de los
GASES.
8
Densidad, peso, gravedad esp.
ρ, γ, δ
LOGOdisminuyen con el aumento de la
temperatura
INVESTIGAR PARA UN LÍQUIDO CUALQUIERA LOS VALORES DE
DENSIDAD PARA 5 TEMPERATURAS Y GRAFICARLOS
DENSIDAD DE REFERENCIA PARA LOS LÍQUIDOS
ρ H O a 4 ºC
2
γ H O a 4 ºC
2
kg
= 1000 3
m
kN
= 9,81 3
m
ρ H O a 4 ºC
lbm
= 62,4
3
pie
γ H O a 4 ºC
lbf
= 62,4
3
pie
2
2
9
Presión
LOGO
Se define como el cocienteentre la
intensidad Fn de una fuerza normal
aplicada sobre una superficie dada y el
área transversal A, de dicha superficie.
ECUACIÓN
Fn
p=
A
DIMENSIÓN
[p ] =
ML − 1t − 2
CONVERSIÓN DE UNIDADES DE PRESIÓN
UNIDADES
Kpa ( NKN / m 2 )
Pa ( / m 2 )
2
psi (lbf / in )
atm
mmHg
2
kgf / cm
10
Ecuación fundamental de la estática
LOGO
Para un fluido estático o enreposo, la PRESIÓN varía
únicamente con el cambio de
ALTURA en el fluido.
DEMOSTRACIÓN
Se toma un elemento cilíndrico delgado, sumergido dentro
de la masa de un fluido a una altura (z) de un nivel de
referencia cualquiera y se aplica la SEGUNDA LEY DE
NEWTON.
11
z2
z1
dz
Ecuación fundamental de la estática
LOGO
F1: Fuerza que ejerce el fluido en la cara inferior delelemento cilíndrico.
F2: Fuerza que ejerce el fluido en la cara superior del elemento cilíndrico.
dW: Fuerza debida al peso
dW = gdm
12
Ecuación fundamental de la estática
LOGO
El cuerpo está en equilibrio, por lo tanto suma de las fuerzas tanto en el
eje x, en el eje y, como en el eje z, son iguales a cero, y se tiene:
z
En el eje x
∑ Fx = m .a
x
F2=(p+dp).A
=0...
Regístrate para leer el documento completo.