Propiedades De Los Fluidos Para Fenómenos De Transporte

1.4 ESTATICA DE FLUIDOS. Conceptos fundamentales y definiciones. 1.4.1 FLUIDO: La propiedad fundamental común a todos los fluidos, radica en que un volumen de fluido no puede conservar su forma a menos que este “confinado”por fuerzas a su alrededor. El adquiere la forma del recipiente que lo contiene y esta forma se pierde y el fluido se extiende, si se rompe el recipiente que lo contiene.También un fluido se puede definir como toda sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo cortante o cizallante, sin importar que tan pequeño que sea éste. La deformación esta asociada con el cambio de forma; esta deformación se realiza en forma indefinida, siendo el esfuerzo la fuerza por unidad de área que soporta el fluido. Los sólidos se deforman en grado finito si se lesaplica un esfuerzo cortante, pero esta deformación no ocurre en forma continua F

l

distorsión ( o cambio de forma )

Existe una clase especial de fluidos llamados fluidos no-Newtonianos, para los cuales no se puede aplicar esta definición; sin embargo todos los gases, los líquidos simples y los fluidos que se encuentran en las operaciones del proceso de los metales son newtonianos, de talsuerte que dicha definición si encaja bien para el caso de estos materiales.
1.4.2FLUJO DE FLUIDOS. DEFINICION: Es el movimiento de un fluido, cuando existe deslizamiento de algunas partes del

fluido con respecto a otras.
1.4.3 CLASIFICACION DE FLUJO DE FLUIDOS.

Los dos conceptos no son mutuamente excluyentes, de acuerdo con que una propiedad del flujo o del fluido varíen con el tiempo en unpunto fijo.
1.4.3.1 FLUJO ESTABLE O CONTINUO O ESTACIONARIO O PERMANENTE.

Este flujo se presenta cuando las condiciones en cualquier punto del fluido no cambian con el tiempo. propiedad u p T = 0 = = = 0 tiempo t t t
1.4.3.2 FLUJO NO CONTINUO, NO ESTABLE, NO ESTACIONARIO, NO PERMANENTE.

Si existe variación de alguna propiedad con el tiempo.
1.4.3.3 FLUJO UNIFORME.

Se presenta cuando elvector velocidad medido simultáneamente, en puntos diferentes es igual. Lecturas simultáneas. u 3m/s u 3m s Lecturas en tiempos diferentes. u 3m/s u1 2m/s t=0 t=t En este caso el flujo es uniforme e inestable.

TRAYECTORIA O HILO DE CORRIENTE. DEFINICION: Es el camino seguido por cada partícula del fluido.

1.4.3.4 FLUJO LAMINAR.

El flujo laminar se presenta cuando las trayectorias no secortan. Las partículas del fluido se mueven a lo largo de trayectorias suaves, en láminas o capas con cada capa deslizándose suavemente sobre otra adyacente. El flujo laminar no es estable cuando la viscosidad es baja o cuando la velocidad es muy alta.

1.4.3.5 FLUJO TURBULENTO.

El flujo turbulento se presenta cuando las trayectorias se cortan. Las partículas del fluido se mueven entrayectorias muy irregulares, causando un intercambio de cantidad de movimiento de una porción del fluido a otra. La turbulencia establece mayores esfuerzos cortantes en todo el fluido que en el flujo laminar.

1.4.3.6 FLUJO FRICCIONAL.

El flujo friccional se establece cuando se tienen en cuenta las pérdidas debido a la friccion.
1.4.3.7 FLUJO NO FRICCIONAL .

Cuando las pérdidas son pocas, sedesprecian .
1.4.3.8 FLUJO UNIDIRECCIONAL .

En este caso no existen variaciones o cambios en la velocidad , presion transversalmente a la direccion principal del flujo , como el caso del flujo dentro de un tubo.

uz

La distribución de velocidades se puede expresar como: u z = u max 1 - ( r / R ) 2 El campo de velocidades es una función de r solamente, no depende de ni de z.
1.4.3.9 FLUJOBIDIRECCIONAL.

En el flujo bidimensional las partículas fluyen en planos paralelos, a lo largo de trayectorias idénticas en cada uno de estos planos, por lo tanto no existen cambios de flujo normal en estos planos. Para ilustrar este caso consideremos el flujo a través de un conducto formada por dos paredes planas divergentes, de extensión infinita en la dirección z. El campo de velocidades será...