MECNICA DE FLUIDOS Docente MSc Ing Alba Daz

MECÁNICA DE FLUIDOS Docente: MSc. Ing. Alba Díaz Corrales Fecha: 15 de agosto 2011

Mecánica de Fluidos u Tipo de asignatura: Básica Específica u Total de horas semanales: 5 u Total de horas semestrales: 84 u Asignatura pre-requisito: Física I Precedencia: Balance de Materia y Energía Termodinámica u

Mecánica de Fluidos Ø Presentación y expectativas de la asignatura Ø Recordar Reglamento y Normas a cumplir Inasistencia 16 horas (20 % ) Justificación de inasistencia Asistencia horas 68 (80 % ) entregar al coordinador

Actividad: EL GRITO EN LA SELVA u Todos los jugadores reciben del guía una papeleta en secreto. Los animales de un zoológico se salen de sus respectivas jaulas, se confunden y después tratan de encontrar su respectiva familia, originando una bulla tremenda.

Actividad: EL GRITO EN LA SELVA u u Abran sus papeletas y empiecen a emitir el grito característico del animal que les ha tocado, para ubicar así a los demás miembros de su familia. No bien se ubican, se sientan juntos. Es importante recordar que los animales no hablan ni saben leer. Posteriormente presenta a su familia. Diciendo sus expectativas de la asignatura.

Importancia de la asignatura ¿Qué es el ingeniero Agroindustrial? De acuerdo al perfil profesional de la carrera, el ingeniero agroindustrial egresado de la UNI debe estar en capacidad de planear, organizar, ejecutar y controlar los procesos agroindustriales de una forma integral en todas las etapas del proceso productivo.

Mecánica de Fluidos En la Agroindustria se mueven anualmente millones de metros cúbicos de líquidos de todas las clases y categorías, transportados por tuberías, con el fin de realizar múltiples procesos y abastecimientos a la industria dedicada a la transformación de los materiales primarios agropecuarios.

Mecánica de Fluidos UNIDAD I: Fundamentos de mecánica de Fluidos en la Agroindustria UNIDAD II: Dinámica de carga en tuberías UNIDAD III: Instrumentación en equipos de procesos de la Agroindustrias UNIDAD IV: Movimiento de fluidos incompresibles Unidad V. Equipos impulsores de fluidos compresibles

PRIMERA UNIDAD CONTENIDO Fundamentos de mecánica de Fluidos en la Agroindustria. Introducción e historia de la mecánica de fluidos. Definición de fluido y esfuerzo cortante. Clasificación de los fluidos Definición de fluido y esfuerzo cortante. Viscosidad y clasificación de los fluidos. Presión, densidad, peso específico y gravedad específica. Almacenamiento de líquidos. ………………….

SEGUNDA UNIDAD CONTENIDO Dinámica de carga en tuberías Diagrama de Moody. Pérdidas debido a accesorios en la tubería. Pérdidas en conductores de sección transversal no circular. Problemas con combinaciones de tuberías. Pérdidas de carga en equipos industriales.

TERCERA UNIDAD CONTENIDO Instrumentación en equipos de procesos de la Agroindustrias. • Introducción. • Medidores de presión. • Medidores de carga variable ( tubo de Pitot, diafragma, Venturímetro) • Medidor de área variable. • Otros métodos para medir el flujo. • Columnas barométricas

CUARTA UNIDAD Movimiento de fluidos incompresibles • • • Clasificación de las bombas. Características generales de las bombas. Carga de una bomba. Capacidad de una bomba. Bombas centrífugas. ……………….

I UNIDAD Aplicación de la mecánica de fluidos en la agroindustria Definición de fluido y esfuerzo cortante. u Densidad y clasificación de los fluidos u Clasificación de los fluidos u Áreas de aplicación de la mecánica de fluidos u Propiedades de los fluidos: viscosidad, presión, densidad, peso específico y gravedad específica. u

Mecánica de Fluidos La Mecánica de los Fluidos es la ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo o en movimiento y la interacción de estos con sólidos o con otros fluidos en las fronteras.

Ramas de la mecánica de fluidos u u La estática de fluidos, que trata los fluidos en el estado de equilibrio sin esfuerzo cortante. La dinámica de fluidos, que trata los fluidos cuando partes de los mismos se mueven con relación a otras.

FLUIDO Un fluido se define como una sustancia que se deforma de manera continua cuando actúa sobre ella un esfuerzo cortante de cualquier magnitud. Una sustancia en la fase liquida o en la gaseosa se conoce como fluido. El agua, aceite y aire fluyen cuando sobre ellos actúa un esfuerzo cortante.

El conocimiento de los fluidos es esencial, no solamente para tratar con exactitud los problemas de movimiento de fluidos a través de tuberías, bombas y otros tipos de aparatos, sino también para el estudio del flujo de calor y de muchas operaciones de separación que dependen de la difusión y la transferencia de materia.

Caracterización de Fluidos u Un fluido puede ser caracterizado de diferentes maneras: • Espaciamiento molecular • Actividad molecular u En un fluido el espaciamiento entre moléculas es mayor que en un sólido, como también es mayor el rango de movimiento de las moléculas de un gas.

Diferencia entre un sólido y un líquido

u u u Un fluido ideal es una sustancia que cuando está en equilibrio estático, NO SOPORTA fuerzas tangenciales o de corte. Un fluido sometido a esfuerzos de corte fluye inmediatamente, no importa cuan pequeño sea éste (fluido ideal). Cualquier sustancia que tiene la capacidad de fluir es un fluido: Liquido, Gas, Plasma

Propiedades de los fluidos Densidad u Módulo de elasticidad u Volumen específico y densidad relativa u Viscosidad u Tensión Superficial: Capilaridad u

Densidad o La densidad es una de las propiedades más habituales y útiles en el estudio de los fluidos: relaciona la masa de una porción de fluido y el volumen que esta porción ocupa o Se expresa como: r = m / v o Sus unidades son: g / cm 3 = g / m. L kg / L = 1000 kg / m 3 lb / pie 3

Densidades de algunas substancias (kg/m 3) Aire 1, 29 Aluminio 2 700 Helio 0, 18 Cobre 8 920 Hidrógeno 0, 09 Hierro 7 860 Agua dulce 1 000 Plomo 11 300 Oro 19 300 1 030 Mercurio 13 600 806 Madera 373 Hielo Agua salada Alcohol 917

Viscosidad Los gases y los líquidos tienen una propiedad conocida como la viscosidad. Se puede definir como la resistencia a fluir ofrecida por un liquido, resultante de los efectos combinados de la cohesión y la adherencia. La viscosidad se produce por el efecto de corte o deslizamiento resultante del movimiento de una capa de fluido con respecto a otro y es completamente distinta de la atracción molecular.

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Forme su equipo de trabajo (4 estudiantes) u Para el próximo día investigar, conceptos y ejemplos. u Realizar un ensayo sobre la historia de la M. F e importancia de la mecánica de fluidos en la carrera. (Entregar impreso). u En su cuaderno lo siguiente: Áreas de aplicación de la mecánica de fluidos Propiedades de los fluidos: viscosidad, presión, densidad, peso específico y gravedad específica. Fluidos Newtonianos y no Newtonianos, Variación de la viscosidad con la temperatura, índice de viscosidad y medición de la viscosidad. u

Actividad: CLASES DE GRUPOS Objetivo: Se aprecie el sentido de colaboración y trabajo en equipo u En todo grupo humano se dan diversos tipos de actitudes que conviene estudiar para prevenir los daños que un mal grupo puede hacer en el conjunto'. (5') Sociodrama:

Actividad: CLASES DE GRUPOS u Grupo en cuatro subgrupos y por suerte se les entrega una hoja con las características de cuatro grupos diferentes. a) Grupo Cerrado: Características de 'rosca'; no dejan participar a otros. Son individualistas, exclusivistas, egoístas. No admiten ninguna iniciativa que no venga de ellos. Son autosuficientes.

Actividad: CLASES DE GRUPOS b. Grupo Cianuro: Todo lo miran con actitud de crítica destructiva. Nada les parece bueno. Tiene envidia a lo de los demás. No colaboran en nada porque todo les parece sin importancia. Lo difícil lo toman a juego. Tratan de disminuir lo bueno que ven en los otros.

Actividad: CLASES DE GRUPOS c. Grupo Montón: Unidos sin ningún interés porque cada uno busca lo suyo. Se sienten marginados; no se ayudan entre sí. Nunca se ponen de acuerdo en nada. Aislados e indiferentes. No se entusiasman por nada y no dan soluciones a nada. Todo les parece complicado y difícil

Actividad: CLASES DE GRUPOS d. Grupo Integrado: Colaboración y amistad sincera. Aceptan las iniciativas de otros. No les interesa la competencia, sino ayudar. Buscan el bien del grupo en general. Están abiertos a los demás que quieran participar. Dinámicas de liderazgo