APLICACIÓ N DE MECANICA DE APLICACIÓ FLUIDÓS A LA INGENIERIA AGRICÓLA INTRODUCCION
Se puede definir a la mecánica delos fluidos como la rama de la física que se encarga de estudiar las características de estudiar los fluidos (gases o líquidos) Y los medios en que se transportan. El principal interés en esta investigación es dar a conocer la historia de la mecánica de los fluidos. Veremos la historia de la mecánica de los fluidos, vista desde un ángulo cronológico a lo largo de los tiempos, Como ha surgido gracias a las aportaciones de diversos científicos. Desde los primeros intentos para llevar agua de un lugar a otro sin emplear recipientes, el hombre se interesó en la mecánica de los fluidos. Sin embargo, por siglos sus conocimientos los obtuvo basándose en observaciones, tediosos tanteos y empirismos, con soluciones muy restringidas. En el curso del milenio comenzando por Arquímedes, la mecánica de los fluidos retrocedió en lugar de avanzar. Aunque los romanos desarrollaron grandes suministros suministros de agua y sistemas de desagüe, los molinos de viento y ruedas de agua aparecían en la escena en los números crecientes, éstos representaron representaron el arte en lugar de la ciencia. Paradójicamente, aunque Aristóteles enseñó que ese conocimiento debe progresar, sus enseñanzas vinieron ser cristalizadas Las publicaciones acerca de Leonardo como artista, científico, ingeniero hidráulico y “mecánico flui dista” en orden exponencial. Es
realmente sorprendente sorprendente porque fue en el área de la mecánica de fluidos donde se encontraron escritos profundos y de mucha originalidad, aquí podemos ver algunos estudios que adelanto en el campo de los fluidos. En sus comienzos se interesó por el flujo que corre a través de los cuerpos, su forma y tipos. Otros experimentos que fueron de gran representación fueron los de vasos v asos comunicantes en los cuales trabajo mucho las densidades de distintos líquidos, de allí fue llevado a los descubrimientos descubrimientos del principio de continuidad. DEFINICIÓN
La mecánica de fluidos es una rama de la mecánica de los medios continuos, y esta a su vez es una rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que los provocan; los fluidos se dividen en Gases y líquidos, estos tienen una característica característica similar y es que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes, y esto provoca que no tengan una forma definida La Mecánica de Fluidos es la disciplina científica que se ocupa de la interacción de los fluidos con su entorno, así como de las aplicaciones de ingeniería que utilizan fluidos. La Mecánica de Fluidos es fundamental en todos los campos de la ingeniería: industrial, aeronáutica, naval, química, civil,..., así como en disciplinas científicas: oceanografía, meteorología, acústica, Básicamente la Mecánica de Fluidos puede dividirse en: la estática de fluidos, que se ocupa de los fluidos enreposo, y la dinámica de fluidos, que trata de fluidos en movimiento. El término de hidrodinámica o hidráulica seaplica al flujo de líquidos. El término aerodinámica se ocupa del comportamiento de los gases.
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Los gases y los líquidos están clasificados como fluidos, y existe una gran gama de aplicaciones ingenieriles como, piscinas, canales, presas, obras de alcantarillado y agua potable, incluso los fluidos sanguíneos, entre otras muchas aplicaciones 3.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA. En lo que es la historia de la Mecánica de Fluidos, tiene sus orígenes en la hidráulica, tanto en Mesopotamia como en Egipto alrededor del año 400 a.C. proliferaron las obras hidráulicas que aseguraban el regadío. Posteriormente, los imperios griegos, chino y especialmente, el romano se caracterizan por una gran profusión de obras hidráulica. A lo largo de las historia aparecieron más inventos e investigadores que aportan mejoras importantes en el campo que hoy se denomina Mecánica de fluidos. Al final de siglo XIX comienza la unificación entre hidráulicos e hidrodinámicos. La Mecánica de Fluidos moderna nace con Pascal, que en las primeras décadas del XX se elaboró la síntesis entre la hidráulica práctica y la hidrodinámica teórica. El interés por la Mecánica de Fluidos se remonta a las aplicaciones más antiguas de los fluidos en ingeniería. El matemático y filósofo griego ARQUÍMEDES realizó una de las primeras contribuciones con la invención del “tornillo sin fin” que se le atribuye tradicionalmente. Los romanos desarrollaron otras máquinas y mecanismos hidráulicos; no sólo empleaban el tornillo de Arquímedes para trasegar agua en agricultura y minería, sino que construyeron extensos sistemas de conducción de agua, los acueductos. Durante el siglo I a. C., el ingeniero y arquitecto VITRUBIO inventó la rueda hidráulica horizontal, que revolucionó la técnica de moler grano. Después de Arquímedes pasaron más de 1600 años antes de que se produjera el siguiente avance científico significativo, debido al gran genio italiano LEONARDO DA VINCI, que aportó la primera ecuación de la conservación de masa, o ecuación de continuidad y desarrolló múltiples sistemas y mecanismos hidráulicos y aerodinámicos. Lista de los principales hombres cuyos trabajos contribuyeron al desarrollo de la ciencia de la Mecánica de Fluidos conocemos Nombres de los científicos (año) aportaciones Arquímedes (287-212 a.C.) Leyes de la Flotación Leonardo da Vinci (1452-1519) Ecuación de Continuidad. Torricelli (1608-1647) Salida por un orificio. Relación entre la altura y la presión atmosférica. Pascal (1623-1662) Ley de Pascal Newton (1642-1726) Ley de viscosidad dinámica Bernoulli (1700-1782 Teorema de Bernoulli. Euler (17071783) Ecuaciones diferenciales del movimiento del fluido ideal; formulación del teorema de Bernoulli; Teorema fundamental de las turbo máquinas. D’Alembert
(1717-1783) Ecuación diferencial de continuidad Lagrange ( 1736-1813) Función potencial y función de corriente Venturi (1746-1822) Flujo en embocaduras y contracciones; Medidor de Venturi. HISTORIA DE APLICACIÓN DEW INGIERIA DE MECÁNICA DE FLUIDOS EN DESARROLLO SOCIAL FCAM ING .SANITAIRA
Poiseuille (1799-1869) ) Resistencia en tubos capilares: Ecuación de Poiseuille Weisbach (1806-1871) Fórmula de resistencia en tuberías Froude (1810-1879) Ley de
semejanza de Froude Navier (1785-1836) y Stokes (1819-1903 Ecuaciones diferenciales de Navier-Stokes del movimiento de los fluidos viscoso. El estudio de la mecánica de fluidos puede ayudarnos tanto para comprender la complejidad del medio natural, como para mejorar el mundo que hemos creado. Si bien la mecánica de fluidos está siempre presente en nuestra vida cotidiana, lo que nos falta conocer es como se expresa esta información en términos cuantitativos, o la manera en que se diseñan sistemas con base en este conocimiento, mismos que se utilizaran para otros fines. . Hoy en día el diseño de virtualmente todos los medios de transporte requiere la aplicación de la mecánica de fluidos. Entre estos se incluyen tanto los aviones como maquinas terrestres, barcos, submarinos y típicamente automóviles. El diseño de sistemas de propulsión para vuelos especiales y cohetes está basado en los principios de la mecánica de fluidos. HISTORIA DE APLICACIÓN DEW INGIERIA DE MECÁNICA DE FLUIDOS EN DESARROLLO SOCIAL FCAM ING .SANITAIRA
Para determinar las fuerzas aerodinámicas y estudiar el flujo alrededor de edificios, puentes y otras estructuras complejas. El diseño de turbo maquinarias como bombas, hélices y turbinas de todo tipo requieren claramente de conocimientos de mecánica de fluidos. La lubricación es también un área de aplicaciones importantes. Los sistemas de calefacción y de ventilación, tanto de viviendas e industrias como de construcciones subterráneas, túneles y otros, así como el diseño de sistemas de cañerías son ejemplos en los cuales las técnicas de diseño están basadas en la mecánica de fluidos. Incluso el sistema de circulación del cuerpo humano es un sistema fluido; de ahí que se da el diseño de corazones artificiales, máquinas de diálisis, ayudas respiratorias y otros aparatos de este tipo estén basados en los principios de la mecánica de fluidos. Esto ha dado origen a la aerodinámica y la hidráulica dos ramas importantes de la mecánica de fluidos. LA INGENIERÍA DE MECANICA FLUIDOS PUEDE DIVIDIRSE, PRINCIPALMENTE, En los siguientes campos de aplicación: Hidráulica HidroMeteorología Hidráulica Industrial Máquinas Hidráulicas Máquinas Térmicas Aerodinámica Aplicada APLICACIONES Y RAMAS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS
La mecánica de fluidos se ha dividido en diferentes ramas que cubren diferentes aspectos de la ingeniería, la física, las matemáticas, etc. Están destinadas a solucionar problemas de la vida cotidiana que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes, y esto provoca que no tengan una forma de fin desarrolla nueva tecnología y descubrir Nuevos campos de la ciencia es aquí donde nuestro grupo relaciona la física con la tecnología y la importancia de los artefactos que se han creado gracias a esta rama de la física. LA HIDRÁULICA Este planea, diseña y construye solucionesde ingeniería a los problemas de los recursos hídricos superficiales, subterráneos y marítimos que emergen en el ambiente natural o en el aprovechamiento artificial de dichos recursos. Debido a que el agua se encuentra presente en casi todas las actividades desarrolladas por el hombre, es comprensible que la Hidráulica tenga muchas áreas de aplicación. Algunas de estas áreas son: Estructuras Hidráulicas Diseño, construcción operación y mantenimiento de estructuras de toma, represamiento, conducción y medición.
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Hidráulica Fluvial Estadio y control de procesos Fluviales, transporte de sedimentos, morfología de ríos, estabilidad de taludes, encauzamiento y protección de riberas. Hidráulica Marítima Morfología y protección de costas. Estadio del oleaje, mareas, corrientes, sedimentación y contaminación. Diseño de rompeolas, puertos y estructuras en mar adentro. Hidráulica Agrícola Irrigaciones, drenaje, pequeñas estructuras de riego, riego tecnificado. Hidráulica Urbana Suministro de agua potable, drenaje de aguas de lluvia y de aguas servidas. Tratamiento de aguasresiduales. Hidráulica Subterránea Flotación, monitoreo y recarga de acuíferos. Intrusión marina y control de la contaminación. Además, existen otras áreas de aplicación donde se presentan los temas ecológico y ambiental, la construcción de modelos Físicos y numéricos, la medición de Flujos y el manejo de los recursos hídricos . HIDROMETRÍA Es el diseño y uso de instrumentos utilizados en laboratorios y campos y métodos de colección y análisis de datos. Medición de parámetros como velocidad, caudal, nivel, temperatura, salinidad y transporte de sedimentos. Hidráulica Experimental y Modelación Física Modelación de Flujos tridimensionales, turbulentos y no permanentes mediante la Utilización de equipos de laboratorio y modelos Físicos a escala reducida. Aplicación principal en el diseño de estructuras hidráulicas y sus efectos en el medio Fluido y cauce. Hidráulica Computacional Modelación de procesos hidrodinámicos mediante el uso de modelos numéricos. Aplicaciones en rotura de presas, tránsito de avenidas, Flujo de mareas, circulación Forzada por viento, transporte de sedimentos, dispersión de contaminantes y flujo de aguas subterráneos.