Mecánica de Fluidos

 

La mecánica de fluidos se define como la ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos en reposo (estática de fluidos) o en movimiento (dinámica de fluidos), y la interacción de éstos con sólidos o con otros fluidos en las fronteras. La mecánica de fluidos también se menciona como dinámica de fluidos al considerar a los fluidos en reposo como un caso especial con velocidad cero

La mecánica de fluidos también se divide en varias categorías. El estudio del movimiento de fluidos que son prácticamente incompresibles suele mencionarse como hidrodinámica. Una subcategoría de ésta es la hidráulica, que estudia los flujos de líquidos en tubos y canales abiertos. 

La dinámica de gases trata del flujo de fluidos que sufren cambios significativos en la densidad, como el flujo de gases a través de toberas a altas velocidades. La categoría aerodinámica se ocupa del flujo de gases (en especial del aire) sobre cuerpos como aviones, cohetes y automóviles a altas o bajas velocidades. 

Algunas otras categorías como la meteorología, la oceanografía y la hidrología tratan de flujos que ocurren de manera natural.  (Cengel, 2006)

La información correspondiente la encontrarás en la pestaña

1. Propiedades de los fluidos


Los fluidos pueden ser líquidos o gases, los cuales tienen distintas propiedades físicas que los diferencian unos de otros como son la densidad, viscosidad, color, componentes, etc.

Aprender a diferenciar los fluidos es importante para la ingeniería ya que se tiene una variedad de aplicaciones y en este laboratorio se aprenderá a medir la viscosidad y densidad


2. Centro de presiones



Los líquidos al ser mucho más pesados que los gases y además por su propiedad de incompresibilidad son utilizados para sistemas hidráulicos y mecanismos de movimiento variado. Entender e identificar que es el centro de presiones es importante ya que el análisis de fuerzas actuantes en un mecanismo es esencial para su diseño y construcción


3. Flujo bidimensional



Es un flujo en el que el vector velocidad sólo depende de dos variables espaciales. Es decir (X y Y). En este tipo de flujo se supone que todas las partículas fluyen sobre planos paralelos a lo largo de trayectorias que resultan idénticas si se comparan los planos entre sí, no existiendo, por tanto, cambio alguno en dirección perpendicular a los planos.

4. Vórtice forzado


Se denomina Vórtice Forzado a la rotación de un fluido que se mueve como un sólido respecto a un eje. Por definición, en el vórtice forzado cada partícula de fluido tiene la misma velocidad angular.


5. Flujo laminar y turbulento


Los flujos del fluido a analizar dependen de su velocidad, densidad, viscosidad y el lugar geométrico en donde están siendo transportados, es decir el número de Reynolds.

En una tubería si el número de Reynolds es menor a 2300 el flujo es laminar, a partir de este punto empieza la transición y se lo conoce como punto crítico, y cuando el número de Reynolds supera los 4000 entonces el flujo es totalmente turbulento o turbulento desarrollado

6. Pérdidas en tuberías


Debido al principio de conservación de la energía, idealmente un fluido debería llegar con toda la energía proporcionada al destino final, pero en el transcurso del camino va perdiendo energía debido a la fricción de las tuberías, accesorios y otras pérdidas termodinámicas, que se las puede visualizar como bajones de presión o velocidad.

Por esta razón el análisis de pérdida en accesorios y por largo de tubería es indispensable en cualquier empresa para optimizar el transporte de fluidos.

7. Cavitación


Las burbujas de vapor (llamadas burbujas de cavitación debido a que forman “cavidades” en el líquido) se desintegran conforme son barridas hacia fuera de las regiones de baja presión, con lo que se generan ondas de alta presión extremadamente destructivas.


Este es un fenómeno muy peligroso para la tubería y el sistema en general ya que dichas burbujas pueden llegar a tener niveles de energía y velocidades tan altos que se comportan como proyectiles e impactan directamente en las paredes, turbinas u otro componente en donde se forme ,dañándolo físicamente y químicamente (oxidación)


Comentarios

Publicar un comentario