Mecanica de fluidos

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO

“Conceptos para el desarrollo básico de
arreglos de tuberías en plantas
industriales bajo la norma ASME/ANSI”
Tesis Profesional
que para obtener el Título de:

Ingeniero Mecánico
Presenta:

Benjamín Jacobo Islas Arreola
Asesor:
M. en C. Juan José Martínez CosgallaJulio 2009

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“A todas y cada una de
las personas que me
ayudaron a llegar hasta este
punto de mi vida, a todos
los que han dejado
una enseñanza en mi
existencia, a mi padre
que me enseño a ser
responsable, a mi hermana
menor que me ha dado
fuerza para seguir adelante,
pero principalmente
a mi madre y hermana mayor
que me han apoyado
hasta el final, su sacrificio
no ha sidoen vano.
A todos ellos gracias.”

Benjamín Jacobo Islas Arreola

“A todos los hombres y mujeres de ciencia, imaginación e
ingenio que tienen devoción por su patria”
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INDICE
Tabla de contenidos

Pagina

PROLOGO

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JUSTIFICACIÓN

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1.MARCO TEÓRICO
1.1 Conceptos básicos de Mecánica de Fluidos aplicados al diseño
de tuberías
1.1.1 Definición
1.1.2 Concepto de partículafluida
1.1.3 Definición de Fluido
1.1.3.1 Fluido newtoniano
1.1.3.2 Fluido no-newtoniano
1.1.3.2.1 Plásticos
1.1.3.2.2 Fluidos que siguen la Ley de la potencia
1.1.3.2.3 Fluidos Visco elásticos
1.1.3.2.4 Fluidos cuya viscosidad depende del tiempo
1.1.4 Número de Reynolds
1.1.4.1 Flujo laminar
1.1.4.2 Flujo turbulento
1.1.4.3 Flujo compresible
1.1.4.4 Flujo incompresible
1.1.5 Diagramade Moody
1.1.5.1 Expresión matemática
1.1.6 Flujo en tubería
1.1.6.1 La ecuación de continuidad
1.1.6.2 El Principio de Bernoulli
1.1.6.3 Pérdidas continuas
1.1.6.4 Pérdidas localizadas
1.2 Conceptos básicos de Termodinámica aplicada al diseño de
tuberías
1.2.1 Definición de Termodinámica
1.2.2 Leyes de la termodinámica
1.2.2.1 Primera ley de la termodinámica
1.2.2.2 Segunda ley de latermodinámica
1.2.2.3 Tercera ley de la termodinámica
1.2.2.4 Ley cero de la termodinámica
1.2.3 Termometría
1.2.3.1 Propiedades termométricas
1.2.3.2 Escalas de temperatura
1.2.4 Sistema y ambiente
1.2.5 Variables termodinámicas
1.2.6 Equilibrio térmico
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1.2.7 Procesos termodinámicos
1.2.8 Rendimiento termodinámico o eficiencia
1.2.9 Dilatación térmica
1.3 Conceptos básicos de Ciencia de Materiales aplicada al diseño
de tuberías
1.3.1 Definición Ciencia de materiales
1.3.2 Clasificación de los materiales
1.3.3 Diagrama de fase
1.3.4 Propiedades mecánicas
1.3.5 Tratamiento térmico
1.3.6 Aleación
1.3.6.1 Obtención
1.3.6.2Clasificación
1.3.6.3 Propiedades
1.3.6.4 Aleaciones más comunes
1.3.7 Acero
1.3.7.1 Características mecánicas y tecnológicas del acero
1.3.7.2 Formación del acero.
1.3.7.3 Microconstituyente
1.3.7.4 Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con
la aleación
1.3.7.5 Impurezas en el acero
1.3.8 Desgaste
1.3.9 Normalización de las diferentes clases de acero
1.3.10 Tratamientos delacero
1.4 Conceptos básicos de Resistencia de Materiales, aplicados al
diseño de Tuberías.
1.4.1 Definición de Resistencia de Materiales
1.4.2 Esfuerzo interno
1.4.3 Torsión mecánica
2 INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE TUBERÍAS
2.1 Conceptos y principios básicos para el diseño de tuberías
2.1.1 Normatividad
2.1.2 Materiales utilizados en tuberías
2.1.3 Introducción a las tuberías
2.1.4Introducción a las bridas
2.1.4.1 Material de las bridas
2.1.4.2 Tipos de Bridas
2.1.4.3 Tipos de caras de las Bridas
2.1.5 Válvulas
2.1.5.1 Válvulas de Bola
2.1.5.2 Válvula de doble vía
2.1.5.3 Válvulas de Seguridad
2.1.5.4 Válvula de Globo
2.1.5.5 Válvula de Compuerta

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