ÍNDICE Introducción .......................................................................................................................... 2 Flujos de Fluidos ................................................. ..................................................... ............ 3 1.
Definición:................................................... ..................................................... ............ 3
2.
Variables que describen el fulo de fluidos ........................................................ .......... 3
3.
Tipos de flujos: ...................................................... .................................................... ... 3
4.
3.1
Flujo estacionario o flujo permanente: ...................................................... .......... 3
3.2
Flujo incompresible ............................................... ............................................... 4
3.3
Flujo compresible .................................................. ............................................... 4
3.4
Flujo no permanente o flujo no estacionario.................................................... ... 4
3.5
Flujo uniforme ........................................................ .............................................. 4
3.6
Flujo no uniforme .................................................. ............................................... 4
3.7
Flujo unidimensional ...................................................... ...................................... 4
3.8
Flujo bidimensional ............................................... ............................................... 4
3.9
Flujo tridimensional.......................................................................... .................... 4
3.10
Flujo rotacional....................................................... .............................................. 4
3.11
Flujo irrotacional ................................................... ............................................... 5
3.12
Flujo ideal ...................................................... .................................................... ... 5
3.13
Flujo turbulento................................................................................ .................... 5
3.14
Flujo laminar.................................................. .................................................... ... 5
Numero de Reynolds ..................................................... .............................................. 6
Conclusión ............................................................................................................................ 7 LinkografÍa ............................................................................................................................ 8
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Introducción El flujo de flujos es un fenómeno común a la vida diaria. El estudio de su mecanismo es esencialmente impulsado por entender la física involucrada, así como su control en diversas aplicaciones de ingeniería. La astrofísica, meteorología, oceanografía, aerodinámica, hidrodinámica, lubricación, ingeniería marina, turbo maquinaria, ingeniería de yacimientos e ingeniería de la combustión, son algunos de los campos donde la mecánica de fluidos se emplea. En este texto se trataran las bases de la mecánica que son comunes a estas disciplinas. Habrá algunos ejemplos específicos no con el objeto de dar recetas para problemas en la práctica, sino con el objeto de mostrar los principios generales y su manejo.
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Flujos de Fluidos 1. Definición: Se define como flujo a un movimiento o circulación de un fluido sin alterar sus propiedades físicas o químicas . Ocurre bajo la acción de fuerzas externas. Es decir encuentra resistencia al movimiento, debido a una resistencia interna propia del fluido (viscosidad) “fuerzas viscosas”.
2. Variables que que describen describen el fulo de fluidos fluidos Propiedades del fluido: Densidad ()
:
Viscosidad del fluido
:
Regimen del flujo: velocidad
:
Parámetros de la conducción Diámetro (D)
:m
3. Tipos de flujos: 3.1
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Flujo estacionario o flujo permanente: Este tipo de flujo se caracteriza porque las condiciones de velocidad de escurrimiento en cualquier punto no cambian con el tiempo, o sea que permanecen constantes con el tiempo o bien, si las variaciones en ellas son tan pequeñas con respecto a los valores medios.
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Flujo incompresible: Es incompresible: Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro son despreciables, mientras se examinan puntos dentro del campo de flujo, es decir:
3.3
Flujo compresible: compres ible: Es Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro no son despreciables.
3.4
Flujo no permanente o flujo no estacionario: En este tipo de flujo en general las propiedades de un fluido y las características mecánicas del mismo serán diferentes de un punto a otro dentro de su campo.
3.5
Flujo uniforme: uniforme : Este tipo de flujos son poco comunes y ocurren cuando el vector velocidad en todos los puntos del escurrimiento es idéntico tanto en magnitud como en dirección para un instante dado o expresado matemáticamente:
3.6
Flujo no uniforme: uniforme : Es el caso contrario al flujo uniforme, este tipo de flujo se encuentra cerca de fronteras sólidas por efecto de la viscosidad
3.7
Flujo unidimensional: unidimensional: Es un flujo en el que el vector de velocidad sólo depende de una variable espacial, es decir que se desprecian los cambios de velocidad transversales a la dirección principal del escurrimiento. Dichos flujos se dan en tuberías largas y rectas o entre placas paralelas.
3.8
Flujo bidimensional: bidimensional: Es un flujo en el que el vector velocidad sólo depende de dos variables espaciales. 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 si, no existiendo, por tanto, cambio alguno en dirección perpendicular a los planos.
3.9
Flujo tridimensional: El vector velocidad depende depen de de tres tr es coordenadas espaciales, es el caso más general en que las componentes de la velocidad en tres direcciones mutuamente perpendiculares son función de las coordenadas espaciales x, y, z, y del tiempo t. Este es uno de los flujos más complicados de manejar desde el punto de vista matemático y sólo se pueden expresar fácilmente aquellos escurrimientos con fronteras de geometría sencilla.
3.10 Flujo rotacional: Es rotacional: Es aquel en el cual el campo rot v adquiere en algunos de sus puntos valores distintos de cero, para cualquier instante. Ingeniería Civil
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3.11 Flujo irrotacional: irrotacional: Al contrario que el flujo rotacional, este tipo de flujo se caracteriza porque dentro de un campo de flujo el vector rot v es igual a cero para cualquier punto e instante. En el flujo irrotacional se exceptúa la presencia de singularidades vorticosas, las cuales son causadas por los efectos de viscosidad del fluido en movimiento. 3.12 Flujo ideal: ideal: Es aquel flujo incompresible y carente de fricción. La hipótesis de un flujo ideal es de gran utilidad al analizar problemas que tengan grandes gastos de fluido, como en el movimiento de un aeroplano o de un submarino. Un fluido que no presente fricción resulta no viscoso y los procesos en que se tenga en cuenta su escurrimiento son reversibles. 3.13 Flujo turbulento: turbulento: Un flujo es turbulento cuando sus partículas se mueven en trayectorias muy irregulares que causan colisiones entre las partículas, produciéndose un importante intercambio de cantidad de movimiento entre ellas. La turbulencia establece esfuerzos de cizalla importantes y causa pérdidas de energía en todo el flujo. 3.14 Flujo laminar: Un laminar: Un flujo es laminar cuando sus partículas se mueven a lo largo de trayectorias suaves en láminas o capas, de manera que una capa se desliza suavemente sobre otra capa adyacente. Este tipo de flujos cumple la Ley de Viscosidad de Newton.
La naturaleza laminar o turbulenta de un flujo se indica mediante el “número de Reynolds”.
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Universidad Alas Peruanas 4. Numero de Reynolds El número de Reynolds es la relación de la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo. Para un fluido que circula por el interior de una tubería circular recta, el número de Reynolds viene dado por:
Dónde:
: Densidad del fluido : Velocidad característica característi ca del fluido : Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido o longitud característica del sistema
µ : Viscosidad dinámica del fluido : Viscosidad cinemática del fluido
Si Si Si
Ejemplo: Calcular el número de Reynolds para la sangre que circula a 30 cm/s por una aorta de 1.0 cm de radio. Suponer que la sangre tiene una viscosidad de Pa·s y una densidad de 1060 kg/m3 Datos: Velocidad: 30cm/s= 0.3m/s Viscosidad: Pa Radio: 10cm = 0.01m Diametro = 2r: 0.02m Densidad:1060 kg/
Solución:
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Conclusión Conocer el significado, los tipos de flujos de fluidos, ya que nos permite saber cuáles son los flujos más comunes que podemos encontrar en la ingeniería y así poder diferenciarlas una de otras.
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LinkografÍa
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynolds
http://www.slideshare.net/cellarius/flujo-de-fluidos-13877934#
http://www.nebrija.es/~cmalagon/Fisica_Aplicada/transparencias/03-Fluidos/12_ _fluidos_reales.pdf _fluidos_ reales.pdf
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/conceptosbasicosmfluidos/clasificaci ondelflujo/clasificaciondelflujo.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidos
https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100922054411AAC14o0
http://www.youtube.com/watch?v=hdkzd92XPvU
http://www.youtube.com/watch?v=9YeBwHr__p4
http://www.monografias.com/trabajos73/flujo-fluidos-tuberias/flujo-fluidostuberias.shtml
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