FLUIDOS
Viscocidad
Comportamiento de fluidos
Regimen Laminar
Regimen turbulento
NUMERO DE REYNOLD
Se llama flujo laminar o corriente laminar al movimiento de un fluido cuando este es ordenado, estratificado o suave.
Re<2000 Flujo Laminar: Las fuerzas viscosas son proporcionalmente más fuertes que las fuerzas de inercia. Las partículas tienden a moverse en líneas de corriente.
Definición
Todo cuerpo que tiene la propiedad de fluir, y carece de rigidez y elasticidad, y en consecuencia cede inmediatamente a cualquier fuerza tendente a alterar su forma y adoptando así la forma del recipiente que lo contiene.
Gases
líquidos
Las fuerzas intermoleculares permiten que las partículas se muevan libremente.
Constan de partículas en movimiento bien separadas que chocan unas con otras y tratan de dispersarse.
Masa y peso específico
Densidad de un líquido
Etimológicamente la palabra viscosidad se deriva del término latino viscum, que significa muérdago.
Esfuerzo y deformación
Si una fuerza produce un cierto alargamiento en una cierta sustancia sólida (por ejemplo, una cinta de caucho) de sección transversal , se necesita el doble de fuerza, para producir la misma deformación en la misma sustancia, pero cuya sección transversal sea el doble
Ley de Newton de la viscocidad
A diferencia de los materiales sólidos, los fluidos son sustancias que se deforman continuamente al aplicarles un esfuerzo cortante.
Fluidos no Newtonianos
Fluidos Newtonianos
Aquellos cuya viscosidad dinámica no sólo depende del tipo de fluido, sino también de su movimiento.
Son aquellos cuya viscosidad dinámica depende del tipo de fluido y no del estado de su movimiento.
Presión en un punto
La presión en un punto está definida como la fuerza de compresión normal infinitesimal dividida entre el área también infinitesimal sobre la cual actúa.
Ley de Pascal
Prensa hidraulica
Una de las principales aplicaciones del principio de Pascal es la prensa hidráulica,
Presión de gases
debe tenerse en cuenta que el peso específico de los gases es relativamente pequeño en comparación con los líquidos por lo que la variación de la presión es correspondientemente pequeña incluso para distancias verticales que incluyen varias decenas de metros.
toda presión ejercida en un punto de una masa fluida e incompresible en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmitirá en todas las direcciones de dicha masa, conservando su magnitud.
Presión atmosferica
la medición de la presión atmosferica se realiza con el barómetro de Torriceli
Peso específico de un líquido
La densidad de un líquido es la cantidad de masa por unidad de volumen y se calcula como el cociente entre esas dos magnitudes.
ρ = Densidad [kg/m3]
m = Masa [kg]
v = Volumen [m3]
El peso especifico de una sustancia también es una propiedad característica su valor se determina dividiendo su peso entre el volumen que ocupa
Pe = Peso específico [N/m3]
P = Peso [N]
v = Volumen [m3]
También podemos calcular el peso específico como la densidad multiplicada por la aceleración de la gravedad.
ρ = Densidad [kg/m3]
g = Aceleración de la gravedad [m/s2]
Pe = Peso específico [N/m3]
La aplicación común del flujo laminar, debería ser para el suave flujo de un líquido viscoso a través de una tubería.
El flujo laminar es típico de fluidos a velocidades bajas o viscosidades altas, mientras que flujos de fluidos de viscosidad baja, velocidad alta o grandes caudales suelen ser turbulentos. El número de Reynolds es un parámetro adimensional importante en las ecuaciones que describen en qué condiciones el flujo será laminar o turbulento.
se llama flujo turbulento al movimiento de un fluido que se da en forma caótica, en el que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando remolinos aperiódicos lo que ocurre en un gran cantidad de configuraciones como ser canales, tuberías, reactores sean bioquímicos, físicos o nuclear.
Los Modelo matemático para Flujo laminar permiten hallar soluciones a los problemas. Mientras que para Flujo turbulento, las suposiciones son menos realistas y la complejidad matemática hace imposible resolver algunos sistemas.
Re>4000 Flujo turbulento: Las fuerzas viscosas son débiles comparadas con las fuerzas de inercia. Las partículas se mueven en recorridos irregulares.
El número de Reynolds es la relación de fuerzas de inercia a fuerzas viscosas y es un parámetro conveniente para predecir si una condición de flujo será laminar o turbulento.
FORMULA DE REYNOLD P=densidad del fluido v= velocidad del fluido V=viscosidad cinemática del fluido U= viscosidad dinámica del fluido D=diámetro interno de la tubería
¿Para qué sirve el número de Reynolds?
El número de Reynolds sirve para determinar el comportamiento de un fluido, es decir, para determinar si el flujo de un fluido es laminar o turbulento. El flujo es laminar cuando las fuerzas viscosas, que se oponen al movimiento del fluido, son las que dominan y el fluido se mueve con velocidad suficientemente pequeña y en trayectoria rectilínea.
PERDIDAS DE CARGA EN TUBERIAS
a pérdida de carga en una tubería o canal es la pérdida de presión que se produce en un fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las conduce. Las pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección
LAS VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA PERDIDA DE CARGA Cuando queramos valorar la pérdida de carga en las tuberías y sus principales causas, deberemos tomar en consideración las siguientes variables
La sección: Cuánto más pequeña es la sección, mayor será la pérdida de carga.
La longitud: A mayor longitud de la tubería, mayor también podrá ser la posible pérdida.
El caudal de agua: Cuánto mayor sea el caudal del agua, también mayor será la pérdida.
El material: Dependiendo de la rugosidad del material, mayor también será la pérdida de la carga.
El tipo de fluido: Según el fluido y su densidad también tendremos valores diferentes.
donde el flujo es inestable y puede pasar de laminar a turbulento o viceversa