Fluidos Tarea De Cuaderno.docx

Universidad César Vallejo Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

INFORME DE MECANICA DE FLUIDOS INFORME DE PROYECTO – MECANICA DE FLUIDOS Autores: 

Mantilla Aguilar, José Luis

Asesor: Valderrama Campos, Edwin Ronald

Trujillo, Perú 2019-0

1) Pregunta 1 La presencia de gotas de lluvia en el aire durante una tempestad aumenta la densidad media de la mezcla de aire y agua. Como varia la densidad de la mezcla en función de la cantidad de agua de la mezcla. Haga una lista con todas las consideraciones utilizadas en la solución del problema. Lo primero que debemos saber es la densidad de cada una de las sustancias: Densidad del agua es 1.000 𝑘𝑔/𝑚3 Densidad del aire es 1.225 𝑘𝑔/𝑚3 Una vez hecho esto hay que definir la presión atosferica ya que cambia según el estado en que se encuentra en este caso es una tempestad por lo que debe ser un flujo variable. No se podrá conjeturar una sola respuesta debido a que el flujo es turbulento.

2) Pregunta 2 Los amortiguadores de los automóviles son utilizados para amortiguar las oscilaciones provocadas por las irregularidades existentes en las vías públicas. Describir como la variación de la temperatura afecta el comportamiento de este componente

Solución 2 Para empezar se describirá que es un Amortiguador y cuál es su función dentro del automóvil. Es un dispositivo construido con un eje cromado y dos tubos de acero (uno dentro del otro). El tubo exterior se denomina tubo de reserva (lleno de aceite). El interno, tubo de compresión. En un extremo, el eje de acero tiene el apoyo que se ancla al vehículo. En el otro extremo se monta un pistón, que siempre se desplaza a lo largo del tubo de compresión, el cual presiona o succiona aceite que fluye a través de válvulas instaladas en el tubo de compresión. Esta construcción genera dos fuerzas muy diferentes, extensión y compresión, cuyas funciones son: 

Adhesión del vehículo a la vía terrestre

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Aportación de seguridad en las curvas

Ahora tenemos diferentes tipos de Amortiguadores entre ellos están:      

Hidráulico (el más común) De gas o con nitrógeno. Es el hidráulico adicionado con gas, lo cual produce más confort Neumático o con cámara adicional de aire. Se usa en vehículos blindados Reológico Magnético De caídas

Ahora vamos a lo importante y Lo primero que debemos saber para poder plantear la solución es saber qué factores afectan la lluvia y esas son 3. La presión atmosférica, la temperatura y la humedad atmosférica. Ahora explicaremos la función del amortiguador con un ejemplo: Si a un fluido que circula por un conducto se le pone una restricción, como por ejemplo, un orificio o un estrangulamiento, el fluido, el cual tenía una cierta presión y temperatura en la entada, sale con una presión inferior y una temperatura superior, de forma que se ha transformado energía mecánica en energía térmica. Además, es fácil ver que el fluido ejerce una fuerza sobre el orificio o estrangulamiento debido a la variación de presión que se ha generado. Como se puede imaginar, este efecto de conversión de energía es la base de todo amortiguador hidráulico. En cualquier amortiguador hidráulico existe una parte móvil que desplaza un fluido (generalmente aceite) a través de unos orificios y/o válvulas que son las encargadas de producir una pérdida de carga. La fuerza de amortiguamiento es debida principalmente a la caída de presión generada en las válvulas, aunque influyen otros factores como la fuerza de fricción existente o la presión del gas

Como sabemos el amortiguador trabaja con aceite que como fluido tiene dependencia de la viscosidad está afectada por cuatro variables, que son la temperatura, la presión, el esfuerzo cortante y el tiempo. Efectivamente, la viscosidad de un aceite aumenta con la presión, si bien en el caso de los amortiguadores se puede despreciar pues el efecto es notable a presiones elevadas, las cuales no se alcanzan durante el funcionamiento del amortiguador. Por lo que refiere a la dependencia con el esfuerzo cortante, los aceites pueden cambiar su viscosidad en función del esfuerzo cortante al que se encuentran sometidos. Se supondrá que el aceite del amortiguador es Newtoniano, es decir, que su viscosidad no depende del esfuerzo cortante al que se encuentra sometido. Referente a la dependencia con el tiempo, el origen proviene de los cambios fisicoquímicos que sufre el fluido. En general, los cambios en la viscosidad requieren tiempos elevados, por lo que la afectación con el tiempo no tiene sentido en el estudio que se presenta. Equivalentemente a lo que sucede con la expansión o contracción de un cilindro cuando se encuentra sometido a presión en una de sus caras, se deberá tener en cuenta el efecto que produce la dilatación térmica sobre las cámaras de trabajo, pues la variación de su volumen también afecta a la amortiguación en tanto que se produce una variación en el caudal circulante por las válvulas. Una variación de la temperatura de la cámara de trabajo provoca una dilatación de éste, por lo que en las mismas condiciones de presión presenta una mayor capacidad volumétrica, efecto que tiene dos consecuencias. La primera es que el gas se encuentra forzado a absorber el cambio de volumen existente, por lo que su volumen en las mismas condiciones cambia. Si se trata de un gas a media o a alta presión, el cambio de volumen que experimenta puede provocar un cambio en su presión, afectando a la fuerza de amortiguamiento. La segunda cosecuencia que tiene lugar proviene del hecho que el movimiento del pistón implica un mayor caudal volumétrico por el incremento en la sección recta de la cámara de trabajo. En tal caso, la caída de presión entre las cámaras será diferente.