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DESARROLLO DE UN INVENTARIO CONCEPTUAL PARA MECÁNICA DE FLUIDOS La mecánica de fluidos estudia diferentes disciplinas como lo es la física básica, donde su busca entender los conceptos de fluido, presión y densidad para así poder ver sus diferentes aplicaciones en la vida cotidiana. La hidrostática se produce cuando hay fuerza sobre un fluido estático que esta también influenciado por la fuerza de la gravedad; la dinámica de fluidos tiene en cuenta la conservación del impulso o la ecuación de continuidad, ecuación de Bernoulli, el levantamiento y empuje, estos términos se emplean mucho en la ingeniería, las ciencias naturales. En la ingeniería mecánica se busca primero halar el concepto básico de la mecánica de fluidos, que se entiende como la rama de la física que estudia el movimiento de los fluidos (gases y líquidos) así como las fuerzas que los provocan, aplicando los principios fundamentales de la mecánica. La lista de conceptos desarrollados en un curso de mecánica de fluidos

PROPIEDADES DE UN FLUIDO Propiedades de un fluido son aquellas magnitudes físicas cuyo valor nos define el estado en que se encuentra. Son

propiedades la presión, la temperatura (común a todas las sustancias), la densidad, la viscosidad, la elasticidad, la tensión superficial, etc. LA CAPA LÍMITE o capa fronteriza de un fluido es la zona donde el movimiento de este es perturbado por la presencia de un sólido con el que está en contacto. La capa límite se entiende como aquella en la que la velocidad del fluido respecto al sólido en movimiento varía desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada; La capa límite puede ser laminar o turbulenta. ANÁLISIS DIMENSIONAL Algunas aplicaciones de la mecánica de fluidos no se pueden resolver por ecuaciones diferenciales o integrales. En ocasiones resulta más sencillo modelar un sistema por ecuaciones dimensionales. MODELACIÓN: Representar un sistema real, a escala laboratorio o planta piloto. Se apoya en el análisis dimensional. La similaridad entre el prototipo y el modelo se debe dar en tres niveles: geométrico: formas; cinemático; trayectorias; y dinámico: fuerzas. CLASIFICACIÓN DE LOS FLUJOS DE FLUIDOS Flujo incompresible Se pueden categorizar así los flujos en los que cada partícula mantiene densidad constante a través de todo el campo de flujo. Existen casos especiales. Si Ma<0,3 es incompresible. (Ma = v / c = v / √ k R T) Flujo compresible Si Ma > 0,3 es flujo compresible. También, si la densidad del fluido cambia en más del 10% entre los dos extremos del campo de flujo. No todos los flujos gaseosos son compresibles, ni viceversa. Ejemplos de flujo incompresible especiales: placas adyacentes de agua salada y agua dulce; flujo atmosférico, a baja velocidad.

Conservación de masa El flujo másico 𝑚 y el flujo volumétrico 𝒱 se relacionan de la siguiente manera: La masa total dentro del volumen de control en cualquier instante de tiempo 𝑡 está determinada por: 𝒱 = 𝑚 𝜌 m3 s Principio de conservación de masa La transferencia neta de masa desde o hacía un volumen de control durante un intervalo de tiempo ∆𝑡 es igual al cambio neto de masa total dentro del volumen de control durante ∆𝑡. VISCOSIDAD DE TURBULENCIA Sobre cada partícula actúa un par de fuerzas. Si es pequeño respecto de la viscosidad del fluido, las partículas no giran: flujo laminar. De lo contrario, hay giro: flujo turbulento. Aparece un efecto similar a la viscosidad en los gases: viscosidad aparente y/o viscosidad de turbulencia: dy dv τ = ( µ + η ) Causas de la viscosidad a) Cohesión molecular b) Intercambio de cantidad de movimiento La viscosidad en los líquidos se debe a l a cohesión, y en los gases al intercambio de cantidad de movimiento. La cohesión y por tanto la viscosidad de u n líquido disminuye al aumentar la temperatura. En cambio, la actividad molecular y e n consecuencia la viscosidad de un gas aumenta con ella. La placa de un cojinete deslizante se mueve a una velocidad constante sobre una capa de aceite como se muestra en la figura a continuación. Las velocidades en este aceite solo se deben al movimiento de la placa.