Archivo de la categoría: Ingeniería en tecnologías industriales

Mecánica de Fluidos: Conceptos, Clasificación y Propiedades

13 marzo, 2025Ingeniería en tecnologías industrialesaerodinámica, flujo laminar, hidrodinámica, Mecánica de Fluidoswiki

Definición y Clasificación de la Mecánica de Fluidos

La mecánica estudia el comportamiento de los cuerpos en reposo o en movimiento.

La mecánica de fluidos es una ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo o en movimiento y su interacción con sólidos u otros fluidos en sus fronteras.

Clasificación de la Mecánica de Fluidos

Hidrodinámica: Estudia fluidos incompresibles.
Hidráulica: Flujo de líquidos en tubos y canales cubiertos.
Aerodinámica: Flujo de gases sobre aviones, Seguir leyendo “Mecánica de Fluidos: Conceptos, Clasificación y Propiedades” »

Ecuaciones Fundamentales de la Mecánica de Fluidos: Navier-Stokes y Condiciones de Contorno

9 enero, 2025Ingeniería en tecnologías industrialesCoeficientes de Transporte, Condiciones de Contorno, Ecuaciones de Navier-Stokes, Fluidos Incompresibles, Mecánica de Fluidos, tensión superficialwiki

Ecuaciones Fundamentales de la Mecánica de Fluidos

Las ecuaciones generales de la Mecánica de Fluidos, llamadas de Navier-Stokes, se obtienen al completar con las ecuaciones de Navier-Poisson y de Fourier las ecuaciones diferenciales de continuidad, cantidad de movimiento, energía y estado.

Las ecuaciones en forma integral de continuidad, cantidad de movimiento y energía se recogen a continuación:

En el caso particular de que se trate de fluidos incompresibles, con viscosidad y conductividad Seguir leyendo “Ecuaciones Fundamentales de la Mecánica de Fluidos: Navier-Stokes y Condiciones de Contorno” »

Clasificación y Características de las Fuerzas en Fluidos: Conceptos Esenciales

18 diciembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesecuación de Navier-Poisson, fuerzas de superficie, fuerzas de volumen, fuerzas electromagnéticas, fuerzas inerciales, Gravedad, tensor de esfuerzoswiki

Clasificación de las Fuerzas en Fluidos

Las fuerzas que se pueden aplicar sobre una partícula o un volumen fluido se clasifican como sigue:

Fuerzas de volumen (aplicadas en el interior del volumen). Se denominarán másicas si se definen por unidad de masa, que es la forma más habitual de considerarlas f_m, o volumétricas si se definen por unidad de volumen ρf_m. Pueden ser a su vez:
- Gravitatorias
- Inerciales
- Electromagnéticas
Fuerzas de superficie (aplicadas solo a la superficie del volumen fluido) Seguir leyendo “Clasificación y Características de las Fuerzas en Fluidos: Conceptos Esenciales” »

Propiedades y Comportamiento de Fluidos: Sólidos, Líquidos y Gases

17 diciembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesFluidos, gases, líquidos, Mecánica de Fluidos, sólidoswiki

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” »

Tensión Superficial y Fenómenos Capilares: Conceptos y Ecuaciones

11 diciembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesángulo de contacto, capilaridad, ecuación de la superficie de separación, longitud capilar, número de Bond, tensión superficialwiki

Naturaleza de la Tensión Superficial

En la interfaz entre dos líquidos, entre un líquido y un gas, o entre un líquido y un sólido, las moléculas del líquido cercanas a la superficie están en desequilibrio, al no estar rodeadas por moléculas semejantes en todas direcciones. Esto produce una tensión y una energía potencial por unidad de superficie. Como el desequilibrio sólo llega a unas pocas distancias intermoleculares, a escala de las partículas fluidas, los fenómenos son aparentemente Seguir leyendo “Tensión Superficial y Fenómenos Capilares: Conceptos y Ecuaciones” »

Fundamentos de la Termodinámica en Fluidos en Movimiento

2 diciembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialescalor, energía, Fluidos, movimiento, termodinámica, trabajowiki

En general, las ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento no bastan para calcular los campos de densidad y velocidad. Hacen falta las ecuaciones de estado que la Termodinámica define, y también la primera y segunda ley de la Termodinámica que relacionan el calor y el trabajo aportado a un volumen con el incremento de su energía interna y entropía en una transformación reversible. Se entiende por transformación reversible la sucesión de estados de equilibrio, que es donde las variables Seguir leyendo “Fundamentos de la Termodinámica en Fluidos en Movimiento” »

Semejanza física en ingeniería: Aplicación en mecánica de fluidos y máquinas

29 noviembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesingeniería, Mecánica de Fluidos, modelos, Parámetros adimensionales, Semejanza física, Teorema Piwiki

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” »

Análisis de la Tensión Superficial y su Impacto en Fluidos

14 noviembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesángulo de contacto, burbujas, capilaridad, gotas, interfaz de fluidos, pompas, tensión superficialwiki

Naturaleza de la Tensión Superficial

En la interfaz entre dos líquidos, entre un líquido y un gas, o entre un líquido y un sólido, las moléculas del líquido cercanas a la superficie están en desequilibrio, al no estar rodeadas por moléculas semejantes en todas direcciones, produciéndose una tensión y una energía potencial por unidad de superficie. Como el desequilibrio solo llega a unas pocas distancias intermoleculares, a escala de las partículas fluidas, los fenómenos son aparentemente Seguir leyendo “Análisis de la Tensión Superficial y su Impacto en Fluidos” »

Fundamentos de la Fluidoestática: Equilibrio, Estabilidad y Flotación en Fluidos

5 noviembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesequilibrio de fluidos, estabilidad de fluidos, Flotación, fluidoestática, Principio de Arquímedeswiki

Introducción a la Fluidoestática

La Fluidoestática estudia las condiciones y relaciones entre magnitudes para que exista equilibrio mecánico en los fluidos, donde el campo de velocidades sea nulo en todo punto e instante: v(x,t)=0, ∀x,t.

Condiciones de Equilibrio

Para que exista equilibrio, se deben cumplir las siguientes condiciones:

Los cuerpos que limitan el fluido deben estar en reposo.
Las fuerzas másicas sobre el fluido deben cumplir ciertas condiciones.
Los campos de densidad y temperatura Seguir leyendo “Fundamentos de la Fluidoestática: Equilibrio, Estabilidad y Flotación en Fluidos” »

Tipos de Flujos Turbulentos y Modelos de Turbulencia en Ingeniería

2 noviembre, 2024Ingeniería en tecnologías industrialesCFD, flujo turbulento, ingeniería, Mecánica de Fluidos, Modelos de turbulencia, Simulación, Turbulenciawiki

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” »