Cap_1_Propiedades+de+los+fluidos

Los principios físicos más útiles en las aplicaciones de la mecánica de fluidos son el balance de materia, o ecuación de continuidad, las ecuaciones del balance de cantidad de movimiento y el balance de energía mecánica. Pueden escribirse de forma diferencial, mostrando las condiciones en un punto del interior de un elemento de volumen, o bien de forma integrada, aplicables a un volumen o masa finitos de fluido. La hidrodinámica es la parte de la física que estudia el movimiento de los fluidos. Este movimiento está definido por un campo vectorial de velocidades correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones, correspondientes a los distintos puntos del mismo. Existen diversos tipos de fluidos: > > > Viscosidad cero significa que el fluido fluye con total facilidad sin que haya disipación de energía. Los fluidos no viscosos incompresibles se denominan fluidos ideales. > Otro concepto de importancia en el tema son las líneas de corriente que sirven para representar la trayectoria de las partículas del fluido. Esta se define como una línea trazada en el fluido, de modo que una tangente a la línea de corriente en cualquier punto sea paralela a la velocidad del fluido en tal punto. Dentro de las líneas de corriente se puede determinar una región tubular del fluido cuyas paredes son líneas de corriente. A esta región se le denomina tubo de flujo. Esta rama de la mecánica de fluidos que se ocupa de las leyes de los fluidos en movimiento, es enormemente compleja, por lo cual el objetivo principal es determinar los distintos aspectos más importantes de la hidrodinámica.
 * Flujo de fluidos a __régimen permanente o intermitente__: aquí se tiene en cuenta la velocidad de las partículas del fluido, ya sea esta cte. o no con respecto al tiempo
 * Flujo de fluidos __compresible o incompresible__: se tiene en cuenta a la densidad, de forma que los gases son fácilmente compresibles, al contrario que los líquidos cuya densidad es prácticamente cte. en el tiempo.
 * Flujo de fluidos __viscoso o no viscoso__: el viscoso es aquel que no fluye con facilidad teniendo una gran viscosidad. En este caso se disipa energía.
 * Flujo de fluidos __rotaciones o irrotacional__: es rotaciones cuando la partícula o parte del fluido presenta movimientos de rotación y traslación. Irrotacional es cuando el fluido no cumple las características anteriores.

> Para el caso de un flujo irracional a régimen permanente de un fluido incompresible no viscoso, es posible caracterizar el fluido en cualquier punto de su movimiento si se especifica su rapidez, presión y elevación. Estas tres variables se relaciona con la ecuación de Bernuilli (1700-1782). En este caso hay que tener en cuenta dos consideraciones: > > La ecuación de Bernuilli se postula como: “en dos puntos de la línea de corriente en un fluido en movimiento, bajo la acción de la gravedad, se verifica que la diferencia de las presiones hidrodinámicos es igual al peso de una columna de fluido de base unidad y altura la diferencia entre los dos puntos”. La ecuación de Bernuilli tiene las siguientes propiedades: > > > > > >
 * **__ECUACION DE BERNUILLI.__**
 * Siempre que un fluido se desplace en un tubo horizontal y se encuentre en una región donde se reduce la sección transversal entonces hay una caída de presión del fluido.
 * Si el fluido se somete a un aumento en su elevación, entonces la presión en la parte inferior es mayor que la presión en la parte superior. El fundamento de esta afirmación es el estudio de la estática de fluidos. Esto es verdad siempre y cuando no cambie la sección transversal del tubo.
 * modificar la altura significa una compensación en la variación de la presión o en la velocidad
 * <span style="background-color: #ffffff; color: #666666; font-family: Arial,arial,sans-serif; font-size: 14px;">La velocidad en un tubo de sección constante es también constante.
 * <span style="background-color: #ffffff; color: #666666; font-family: Arial,arial,sans-serif; font-size: 14px;">El pío. De conservación de energía permite utilizar la ecuación en tubos rectos y de sección transversal constante o en tubos de sección variable.
 * <span style="background-color: #ffffff; color: #666666; font-family: Arial,arial,sans-serif; font-size: 14px;">Para aplicar esta ecuación s esencial identificar las líneas de corriente y seleccionar unas estaciones definidas agua arriba y abajo en el fluido. Las estaciones se eligen por conveniencia.

NOTAS IMPORTANTES DE LA CLASE DEL 9 DE MARZO DE 2012 VISCOSIDAD (Tau): Es la propiedad de los fluidos la cual indica la capacidad de fluir. T (Tau) μ. ∆v/∆y= Donde= μ. ∆v/∆y Donde:= T (Tau)= Es el esfuerzo cortante [=] N/m^2 [=] Lbf/pie^2 μ= viscosidad dinámica o absoluta [=] pa.s ; N/m^2. S ; Kg/m. S ===== S.I ...  Una definición más moderna expresa que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación en los materiales que son capaces de fluir. La reología es una parte de la mecánica de medios continuos. Una de las metas más importantes en reología es encontrar ecuaciones constitutivas para modelar el comportamiento de los materiales. Dichas ecuaciones son en general de carácter tensorial. FLUIDOS NEWTONIANOS: es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo y se comporta de acuerdo a la ecuación: T (Tau) μ. μ. ∆v/∆y=

ejemplos: El agua, el alcohol, el benceno, la gasolina, el vino etc FLUIDOS NO NEWTONIANOS: es aquel cuya viscosidad varía con la temperatura y la tension cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano. se dividen en independientes del tiempo y dependientes del tiempo. los fluidos independientes del tiempo se conocen como:fluidos seudoplasticos: se encuentran por encima de la grafica de los fluidos newtonianos y su esfuerzo cortante inicia con una pendiente elevada la cual va disminuyendo cuando aumenta el gradiente de velocidad. ejemplo: la sagre, el latex.fluidos dilatantes: se encuentra por debajo de la lines newtoniana y la pendiente es minima y a medida que aumenta el gradiente de velocidad aumenta la pendiente. ejemplo: el almidon de maiz en etilenglicol, almidon en agua.fluido bingham: necesitan un esfuerzo de corte inicial alto antes de comenzar a fluir a medida que aumenta el gradiente de velocidad. ejemplo: pasta dentrifica, salsa de tomate, chocolate, pinturas, asfalto.llos fluidos dependientes del tiempo se clasifican en:fluidos electrorreologicosfluidos magnetorreologicos VISCOSIDAD (Tau): Es la propiedad de los fluidos la cual indica la capacidad de fluir. T (Tau) μ. ∆v/∆y Donde:= Donde== T (Tau)= Es el esfuerzo cortante [=] N/m^2 [=] Lbf/pie^2 μ= viscosidad dinámica o absoluta [=] pa.s ; N/m^2. S ; Kg/m. S ===== S.I ... Una definición más moderna expresa que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación en los materiales que son capaces de fluir. La reología es una parte de la mecánica de medios continuos. Una de las metas más importantes en reología es encontrar ecuaciones constitutivas para modelar el comportamiento de los materiales. Dichas ecuaciones son en general de carácter tensorial. FLUIDOS NEWTONIANOS: es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo y se comporta de acuerdo a la ecuación: T (Tau) μ. ∆v/∆y= ejemplos: El agua, el alcohol, el benceno, la gasolina, el vino etc

REOLOGIA: Una definición más moderna expresa que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación en los materiales que son capaces de fluir. La reología es una parte de la mecánica de medios continuos. Una de las metas más importantes en reología es encontrar ecuaciones constitutivas para modelar el comportamiento de los materiales. Dichas ecuaciones son en general de carácter tensorial. FLUIDOS NEWTONIANOS: es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo y se comporta de acuerdo a la ecuación:T (Tau) μ. ∆v/∆y= ejemplos: El agua, el alcohol, el benceno, la gasolina, el vino etcFLUIDOS NO NEWTONIANOS: es aquel cuya viscosidad varía con la temperatura y la tension cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.se dividen en independientes del tiempo y dependientes del tiempo. ** Cap_1_Propiedades de los fluidos ** edited Capítulo uno. Propiedades de los fluidos notas importante de la clase del viernes 2 de marzo: La diferencia mas importante entre un gas y un liquido es la comprensibilidad. El liquido es difícilmente compresible. La diferencia entre el gas y el vapor es su condensación; al vapor únicamente hay que bajarle la temperatura para condensarlo, mientras que al gas hay que subirle mucho la presión para poder condensarlo. Una cantidad siempre tiene un valor numérico y un valor de unidad. La diferencia entre calor y temperatura es que el calor es una diferencia de temperatura entre dos cuerpos y la temperatura es una medida. Al hacer una operación debemos tener en cuenta que debemos tener las mismas unidades para cada valor numérico.

__//**EQUIPOS PARA MEDIR LA VISCOSIDAD**//__

** VISCOSÍMETRO DE TAMBOR GIRATORIO. ** Este aparato mide la viscosidad utilizando la definición de viscosidad dinámica.

Se hace girar el tambor exterior a una velocidad angular constante “ w ”; mientras que el tambor interior se mantiene estacionario. Por consiguiente, el fluido que está en contacto con el tambor giratorio tiene una velocidad lineal, v, conocida, mientras que el fluido que está en contacto con el tambor interior tiene una velocidad cero. Si conocemos el grueso; “ D y”, de la muestra de fluido, entonces podemos calcular “ D v/ D y” de la ecuación anterior. Se pone una consideración especial al fluido que se encuentra en el fondo del tambor, pues su velocidad no es uniforme en todos los puntos. Debido a la viscosidad del fluido, se presenta una fuerza de arrastre sobre la superficie del tambor interior que ocasiona el desarrollo de un troqué cuya magnitud puede medirse con un troquímetro sensible. La magnitud de dicho troqué es una medida de la tensión de corte “ t ”, del fluido. Una variante del viscosímetro de tambor giratorio se utiliza en la Norma ASTM D2602: Método de prueba estándar para la viscosidad aparente de aceites de motor a baja temperatura utilizando el simulador de manivela fría. En este aparato un motor universal hace funcionar un rotor que está estrechamente ajustado dentro de un estator. La prueba se corre a -17.78 ºC (O ºF). La velocidad del rotor está relacionada con la viscosidad del aceite de prueba que llena el espacio que existe entre el estator y el rotor, debido al arrastre viscoso producido por el aceite. La medición de velocidad está correlacionada con la viscosidad en centipoises (cP 0 mPa - s) en referencia a un diagrama de calibración obtenido al correr un conjunto de al menos cinco aceites de calibración estándar de viscosidad conocida en el aparato que se está utilizando. Los datos resultantes son usados por diseñadores de motores y usuarios para asegurar la operación adecuada del motor a bajas temperaturas. ** VISCOSÍMETRO DE TUBO CAPILAR **. Consta de dos recipientes conectados por un tubo largo de diámetro pequeño, conocido corno //tubo capilar.// Conforme el fluido fluye a través del tubo con una velocidad constante, el sistema pierde algo de energía, ocasionando la caída de presión que puede ser medida utilizando un manómetro. La magnitud de la caída de presión está relacionada con la viscosidad del fluido mediante la siguiente ecuación. ** VISCOSÍMETRO ESTÁNDAR CALIBRADOS CAPILARES DE VIDRIO. ** Las normas ASTM D445 y D446 describen el uso de los viscosímetros estándar calibrados capilares de vidrio para medir la viscosidad cinemática de líquidos transparentes y opacos. VISCOSÍMETRO DE CAÍDA DE BOLA. Cuando un cuerpo cae en un fluido bajo la sola influencia de la gravedad, se acelera hasta que la fuerza que lo jala hacia abajo (su peso) queda balanceada por la fuerza de flotación y la fuerza de arrastre viscoso que actúan hacia arriba. La velocidad que adquiere en ese momento se conoce como velocidad terminal. El viscómetro de caída de bola que se presenta en la figura utiliza este principio, haciendo que una bola esférica caiga libremente a través del fluido y midiendo el tiempo requerido para que este recorra una distancia conocida. Así pues, la velocidad puede calcularse. VISCOSÍMETRO UNIVERSAL DE SAYBOLT. La facilidad con que un fluido fluye a través de un orificio de diámetro pequeño es una indicación de su viscosidad. Este es el principio sobre el cual está basado el viscómetro universal de Saybolt. Después de que se establece el flujo, se mide el tiempo requerido para colectar 60 ml del fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en Segundos Universales Saybolt. Puesto que la medición no esta basada en la definición general de la viscosidad, los resultados son solamente relativos. Sin embargo, sirven para comparar las viscosidades de los diferentes fluidos. La ventaja de este procedimiento es que es sencillo y requiere de un equipo relativamente simple. ** Viscosimetro Hoppler ** Esta basado en una modificación del Viscosímetro de bola, en donde una esfera rueda en el interior de un tubo que puede inclinarse un ángulo determinado. Las esferas son relativamente grandes con relación al diámetro interior del tubo, lo que hace que el diámetro de la esfera sea de gran precisión. Las medidas de la viscosidad deben hacerse a diferentes temperaturas del fluido, donde se cumple que:

Donde: <span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">- Viscosidad absoluta ( m ). <span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">- Densidad de la bola ( r 1) <span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">- Densidad del aceite ( r 2) <span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">- Tiempo de caída (t) <span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">- Constante de la esfera (K)V

DEFINICIÓN SOBRE LA TEMPERATURA

[] viscosimetro de bola que cae media type="file" key="Viscosimetro Caida de Bola - YouTube.flv" width="360" height="270"