De los tres estados en los que se presenta la materia: sólido, líquido y gaseoso, los dos últimos se agrupan bajo la denominación general de fluidos. Para entender por qué se estudian de modo conjunto, es preciso hacer una breve referencia a sus propiedades. Las propiedades de los sólidos, líquidos y gases son una función directa de su estructura molecular y de la naturaleza de las fuerzas que actúan entre las moléculas. Las características generales de los tres estados de la materia Seguir leyendo “Propiedades y Comportamiento de Fluidos: Sólidos, Líquidos y Gases” »
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Semejanza física en ingeniería: Aplicación en mecánica de fluidos y máquinas
Semejanza Física: Conceptos Fundamentales
La semejanza física es una generalización de la semejanza geométrica aplicada a problemas con múltiples magnitudes, no solo longitud. La semejanza geométrica se da cuando la relación entre magnitudes lineales homólogas en dos objetos es constante (la escala). Adimensionalizando con una longitud característica, los valores adimensionales de longitudes, superficies y volúmenes son idénticos.
En dos o más fenómenos físicos geométricamente semejantes Seguir leyendo “Semejanza física en ingeniería: Aplicación en mecánica de fluidos y máquinas” »
Cinemática de Fluidos: Sistemas de Referencia, Tipos de Movimiento y Conceptos Fundamentales
Cinemática de Fluidos: Sistemas de Referencia y Descripción del Movimiento
La Cinemática es la rama de la Mecánica de Fluidos que describe el movimiento sin analizar las causas que lo producen. El primer paso para estudiar el movimiento de un fluido es definir el sistema de referencia. Este sistema puede ser inercial o no inercial (en cuyo caso se deben considerar fuerzas de inercia) y, según las coordenadas utilizadas, puede ser cartesiano, cilíndrico, esférico, etc.
Una vez elegido el sistema Seguir leyendo “Cinemática de Fluidos: Sistemas de Referencia, Tipos de Movimiento y Conceptos Fundamentales” »
Tipos de Flujos Turbulentos y Modelos de Turbulencia en Ingeniería
Tipos de Flujos Turbulentos
Turbulencia en Flujos Confinados
Fuerzas de fricción en paredes fijas.
Turbulencia Libre
Flujo de capas de fluido con diferentes velocidades.
Turbulencia Homogénea
Fluctuaciones de velocidad tienen propiedades estadísticas independientes de la posición.
Turbulencia Estacionaria
Fluctuaciones de velocidad tienen propiedades estadísticas independientes del tiempo.
Turbulencia Isotrópica
Igualdad de desorden en todas las direcciones, no hay esfuerzos cortantes.
Turbulencia Anisotrópica
Existe Seguir leyendo “Tipos de Flujos Turbulentos y Modelos de Turbulencia en Ingeniería” »
Principios de la Hidrostática y sus Aplicaciones
Hidrostática
La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes. La hidrostática estudia fluidos en reposo, tales como gases y líquidos (fluido inmóvil). p=f/a, donde p=presión, f=fuerza y a=área.
Adhesión
La adhesión es la propiedad de la materia Seguir leyendo “Principios de la Hidrostática y sus Aplicaciones” »
Fundamentos de Mecánica de Fluidos e Hidráulica
Fundamentos de Mecánica de Fluidos
Conceptos Básicos
Sistema: Porción de materia que se estudia. En instalaciones o máquinas térmicas e hidráulicas, el sistema suele ser un fluido, compresible (gas o vapor) en las primeras e incompresible en las segundas. En este caso, nos centraremos en fluidos incompresibles.
Límite, Frontera o Contorno: Superficie real o imaginaria que envuelve al sistema.
Medio Exterior: Conjunto de sistemas que influyen sobre el sistema en estudio, también llamado entorno. Seguir leyendo “Fundamentos de Mecánica de Fluidos e Hidráulica” »
Medidores de Flujo: Tubo Venturi, Placa Orificio y Tubo de Pitot
Tubo Venturi
El tubo Venturi es un dispositivo de medición de flujo que consta de dos entradas con una boquilla. El fluido pasa por la boquilla, que generalmente se fabrica de una sola pieza fundida. Los elementos principales de un tubo Venturi son:
- Una sección aguas arriba con el mismo diámetro que la tubería. Esta sección incluye un anillo de bronce con aberturas piezométricas para medir la presión estática.
- Una sección cónica convergente.
- Una garganta cilíndrica, también equipada con Seguir leyendo “Medidores de Flujo: Tubo Venturi, Placa Orificio y Tubo de Pitot” »
Física de Fluidos, Calor y Electricidad: Conceptos Fundamentales
Estados de la Materia
Sólido: Si la energía cinética de las moléculas es menor que la energía potencial que existe entre ellas.
Líquido: Si las energías cinética y potencial de sus moléculas son aproximadamente iguales.
Gaseoso: Si la energía cinética de las moléculas es mayor que su energía potencial.
Mecánica de Fluidos
Hidráulica: Es la parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos.
Hidrostática: Estudia los líquidos en reposo (Arquímedes, Pascal y la paradoja hidrostática Seguir leyendo “Física de Fluidos, Calor y Electricidad: Conceptos Fundamentales” »
Introducción a la Mecánica de Fluidos: Neumática e Hidráulica
Mecánica de Fluidos
Introducción
Los circuitos neumáticos e hidráulicos son recorridos por fluidos que, al igual que la electricidad, están sometidos a un conjunto de leyes. Su estudio se conoce como mecánica de fluidos. Algunas cuestiones de mecánica de fluidos que tienen mayor influencia en el diseño, análisis y montaje de circuitos neumáticos e hidráulicos son:
Presión
Sus unidades son el pascal y la baria. La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire atmosférico sobre Seguir leyendo “Introducción a la Mecánica de Fluidos: Neumática e Hidráulica” »
Trabajo Práctico de Física: Mecánica de Fluidos
TP número 1: Medición
Errores de Medición
-¿Qué son errores sistemáticos? Son aquellos en los que el error se produce siempre en la misma cantidad y sentido. Una vez descubierto se pueden corregir matemáticamente.
-¿Qué son errores accidentales? Son inesperados por lo que no se pueden corregir.
-¿Qué son errores de apreciación? Son propios de cada instrumento; son la menor división de la escala del instrumento. Entre más chica sea la apreciación se dice que el instrumento es más sensible. Seguir leyendo “Trabajo Práctico de Física: Mecánica de Fluidos” »