Tabla mecanica fluidos

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
NUCLEAR Y MECÁNICA DE FLUIDOS

INGENIARITZA NUKLEARRA ETA
JARIAKINEN MEKANIKA SAILA

TABLAS Y DIAGRAMAS
INGENIERÍA FLUIDOMECÁNICA

TABLAS Y DIAGRAMAS
INGENIERÍA FLUIDOMECÁNICA

Conversión de unidades
Propiedades físicas del agua y del aire
Tablas de vapor de agua
Propiedades de algunos líquidos
Propiedades del mercurio y de algunos gases
Relación deviscosidades
Propiedades geométricas
Coeficiente de fricción para placa plana
Coeficientes de arrastre y sustentación
Coeficientes de resistencia
Coeficientes de arrastre para cuerpos bidimensionales
Coeficientes de arrastre para cuerpos tridimensionales
Rugosidad y velocidades límite
Ábaco de Moody
Pérdidas de carga secundarias
Gráfico de longitud equivalente
Factor n de Manning
Valoresorientativos de k
Factores K y C de Mendiluce
Fórmulas
Relaciones trigonométricas fundamentales

1
2
3
4
5
6
7
10
10
11
13
14
15
16
17
19
20
21
21
22
30

1

Conversión de unidades

2

3

4

Propiedades de algunos líquidos

VISCOSIDAD CINEMÁTICA: (valor de la tabla) x 10-6

5

6

Relación de viscosidades

7

8

9

10

23 Semiesferaz=

3R
8

COEFICIENTE DE FRICCIÓN PARA PLACA PLANA
Capa límite laminar, Re < 5  5, Blasius
10
CF = 1,328 / ReL1/2
Capa límite turbulenta, Re = 5  5 ÷ 107, Kármán-Prandtl
10
CF = 0,074 / ReL1/5
7
Capa límite turbulenta, Re > 10 , Schichting
CF = 0,455 / (log ReL) 2,58

11

12

13

14

15

ε
ε

16

ε

17

18

19

20

n

rugosidad

ε mm21

c=

9900
48,3 + k ⋅

D
e

22

FÓRMULAS

•

PROPIEDADES

Peso específico

γ=ρg

Gases perfectos

pV=nRT

Fluidos newtonianos

τ = µ  grad v

Viscosidad cinemática

ν=

Gota de agua: ∆p =

σ=F/l
2σ
;
R

dv
dy

µ
ρ

Módulo de elasticidad volumétrico E =
Tensión superficial

=µ

con R = 8314 J/(kmol  K)

− dp
dV
V

Pompa de jabón: ∆p=

4 ⋅ σ ⋅ cos θ
ρ⋅g⋅Φ

Capilaridad

h=

Ley de Jurin

h  d = kte

4σ
R

23
ESTÁTICA
Ecuación fundamental de la estática de fluidos

dp/dz = - γ

Ecuación fundamental de la hidrostática

(p/γ) + z = kte

Principio de Pascal

F´ = (A´/A)  F

L´ = (A / A´)  L

Equilibrio relativo


− γ ⋅ k − gradp = ρ ⋅ a

Ecuación general
Aceleración uniforme

 a
axx − γ 1 + z

g
g

po − p
a
z=
− x ⋅x
 az + g
a
γ z + 1

g


p = p0 − γ

γ


z



r2
−γ ⋅ z
g
2
ω2 ⋅ r 2 po − p
+
z=
2g
γ
p = p0 +

Rotación uniforme

ω2

Fluidos compresibles
p = po ⋅ e

Atmósfera isoterma

−

ρ⋅g
(z − z0 )
p0

Atmósfera, variación de temperatura proporcional a la altura (T = T0 - β 
z)
M⋅g
R ⋅β

Fuerzas sobresuperficies

 T − βz 
p = po ⋅  0
 T − βz 

0 
 0
F = pcg ⋅ A = ( p0 + γhcg )⋅ A

Aplicando teoremas de Steiner para ejes paralelos

x CP =

y CP =
Superficies curvas

Fh
Fv = γ ⋅ V
Fuerzas sobre cuerpos cerrados
Tuberías circulares, Barlow

σ=pr/e

I yPG
yG

A

I XG
yG

A

+ xG

+ yG

24
Recipientes esféricos
Espesor de tubería

•

σ = p  r/ (2  e)

 pD 
e =
+ c m
 2σ


DINÁMICA

Teorema del transporte de Reynolds
Ecuación de continuidad

dN ∂
=
∫ η ⋅ ρ ⋅ dV + SCη ⋅ ρ ⋅ v ⋅ dA
∫
dt ∂t VC


∂
∫ ρ ⋅ dV + SCρ ⋅ v ⋅ dA
∫
∂t VC

Expresión general

0=

Flujo permanente


0 = ∫ ρ ⋅ v ⋅ dA
SC


m = ρ1 ⋅ v1 ⋅ A 1 = ρ 2 ⋅ v 2 ⋅ A 2

m = ρ 1 ⋅ Q1 = ρ 2 ⋅ Q 2
Flujo permanente y fluidoincompresible

Q1 = v1  A1 = v2  A2 = Q2

Aceleración de partículas de fluido ideal para flujo permanente. Ecuaciones de Euler

∂v x
∂v
∂v
− 1 ∂p
+ vy x + vz x =
⋅
∂x
ρ ∂x
∂y
∂z
∂v y − 1 ∂p
∂v y
∂v y
=
⋅
+ vz
+ vy
a y = vx
ρ ∂y
∂z
∂y
∂x
∂v
∂v
∂v
− 1 ∂p
a z = vx z + vy z + vz z =
⋅ −g
ρ ∂z
∂x
∂y
∂z
a x = vx

Ecuaciones de Navier-Stokes para fluido incompresible...