CONCEPTOS FUNDAMENTALES Y PROPIEDADES DE FLUIDOS.

1.1 CONCEPTOS DE FLUIDOS.

Una sustancia existe en tres estados de agregación: sólido, líquido y gas. (A temperaturas muy elevadas también existe como plasma.) Una sustancia en la fase líquida o en la gaseosa se conoce como fluido. La diferencia entre un sólido y un fluido se hace con base en la capacidad de la sustancia para oponer resistencia a un esfuerzo cortante (o tangencial) aplicado que tiende a cambiar su forma.

1.2 DENSIDAD.

El término “densidad” alude a la relación que existe entre la masa de una sustancia (o de un cuerpo) y su volumen. Se trata de una propiedad intrínseca de la materia, ya que no depende de la cantidad de sustancia que se considere.
La densidad, propiedad que habitualmente se expresa en kilogramo por metro cúbico (kg/m3) o gramo por centímetro cúbico (g/cm3), varía en mayor o menor medida en función de la presión y la temperatura, y también con los cambios de estado.

La densidad se puede definir de varias formas:
•Densidad o densidad absoluta.
•Densidad relativa.
Densidad aparente.

1.3 PESO ESPECIFICO.

El peso específico es la relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio. Es el peso de cierta cantidad de sustancia dividido el volumen que ocupa. En el Sistema Internacional se expresa en unidades de Newtons sobre metro cúbico (N/m3).

1.4 VOLUMEN ESPECIFICO.

La densidad es masa por unidad de volumen; el volumen específico es volumen por unidad de masa.
El recíproco de la densidad es el volumen específico v, el cual se define como volumen por unidad de masa. Es decir, v = V/m = 1/r. Para un elemento diferencial de volumen de masa dm y volumen dV, la densidad se puede expresar como p = dm/dV.

1.5 GRAVEDAD ESPECIFICA.

La gravedad específica de una sustancia es una cantidad adimensional. Sin embargo, en unidades SI, el valor numérico de la gravedad específica de una sustancia es exactamente igual a su densidad en g/cm3 o kg/L (o 0.001 multiplicado por la densidad en kg/m3)

1.6 VISCOSIDAD ABSOLUTA Y VISCOSIDAD CINEMATICA.

Viscosidad absoluta. La viscosidad es una propiedad de un fluido que cuantifica la razón de esfuerzo de corte a la razón de deformación de una partícula de fluido (por tanto, la viscosidad tiene las dimensiones de esfuerzo dividido sobre razón de deformación, o Ft/L2 = m/Lt). Cualitativamente, la viscosidad cuantifica el nivel por medio del cual un fluido particular resiste la deformación cuando se le sujeta al esfuerzo de corte

Viscosidad cinemática. La viscosidad cinemática es una medida de la resistencia interna de un fluido a fluir bajo fuerzas gravitacionales. Se determina midiendo el tiempo en segundos requerido para que un volumen fijo de fluido fluya por gravedad una distancia conocida a través de un capilar dentro de un viscosímetro calibrado a una temperatura estrechamente controlada.

1.7 FLUIDO NEWTONIANO Y NO NEWTONIANO.

Fluido newtoniano. Cuando un fluido está sujeto a un esfuerzo de corte, el fluido continuamente cambia de forma (deformación). Si el fluido es newtoniano, la razón de deformación es proporcional al esfuerzo de corte aplicado y la constante de proporcionalidad se llama viscosidad (dinámica o absoluta).

Fluido no newtoniano. Un fluido no-newtoniano es el que se deforma a una razón que no es linealmente proporcional al esfuerzo que provoca la deformación.

1.8 MODELO VOLUMETRICO.

Después de la creación del concepto, se desarrolla el modelo volumétrico del proyecto de diseño con una geometría cerrada con espesor generada en un software CAD como una representación de un objeto, para la creación de un objeto impreso en 3D, siguiendo algunos lineamientos para poder llevar a cabo la práctica El modelado en tres dimensiones, se desarrolla en los sistemas CAD, con modelos volumétricos con una función de representación formal o representaciones mecánicas, funcionales o ensambles.

1.9 TENSION SUPERFICIAL.

Tensión en la superficie de un líquido, y que se debe a la atracción entre las moléculas de los líquidos. Los líquidos con alta tensión superficial no se ven atraídos por otros materiales con los que están en contacto.
Los líquidos que tengan baja tensión superficial se ven atraídos por otros materiales y por lo tanto se verán absorbidos por estos.

1.10 PRESION.

La presión se define como una fuerza normal ejercida por un fluido por unidad de área. Se habla de presión sólo cuando se trata de un gas o un líquido. La contraparte de la presión en los sólidos es el esfuerzo normal. Puesto que la presión se define como fuerza por unidad de área, tiene la unidad de newtons por metro cuadrado (N/m2), la cual se llama pascal (Pa).

1.1 FLUJO.

Flujos unidimensional, bidimensional y tridimensional
Un campo de flujo se caracteriza de la mejor manera mediante la distribución de velocidad y, por consiguiente, se dice que un flujo es unidimensional, bidimensional o tridimensional si la velocidad del flujo varía en una, dos o tres dimensiones, respectivamente. Un flujo típico de un fluido comprende una configuración geométrica tridimensional y la velocidad puede variar en las tres dimensiones, y dar lugar al flujo tridimensional [V → (x, y, z) en coordenadas rectangulares, o V → (r, u, z) en coordenadas cilíndricas].