Fluidos.docx

Tabla 1.1. Dimensiones primarias en el Sistema Internacional y Británico

Dimensión primaria Masa {M}

Unidad SI Kilogramo (kg)

Longitud {L} Metro (m) Tiempo {T} Segundo (s) Temperatura {Θ} Kelvin (K)

Unidad Británica Factor de conversión Slug 1 slug = 14,5939 kg Pie (ft) 1 ft = 0,3048 m Segundo (s) 1s=1s Rankine (°R) 1 K = 1,8 °R

Tabla 1.2. Dimensiones secundarias en Mecánica de Fluidos.

Dimensión secundaria

Unidad SI

Unidad Británica ft2 ft3 ft/s ft/s2

Área {L2} 1 Volumen {L3} Velocidad {LT–1} Aceleración {LT–2}

𝑚2 𝑚3 m/s m/𝑠 2

Presión o esfuerzo {ML– 1T–2} Velocidad angular {T–1} Energía, calor, trabajo{M𝐿2 𝑇 −2 } Potencia {ML2T–3}

Pa = N/𝑚2 lbf/ft2

Factor de conversión 1 𝑚2 = 10,764 ft2 1 𝑚3 = 35,315 ft3 1 ft/s = 0,3048 m/s 1 ft/𝑠 2 = 0,3048 m/s2 1 lbf/𝑓𝑡 2 = 47,88 Pa

s –1 J=N·m

s –1 lf · lbf

1 𝑠 −1 = 1 𝑠 −1 1 ft · lbf = 1,3558 J

W = J/s

ft · lbf/s

Densidad {ML–3}

kg/𝑚3

Viscosidad {ML–1T–1}

kg/(m · s)

Calor Específico {L2T– 2Θ–1}

𝑚2 /(𝑚2 · K)

1 ft · lbf/s = 1,3558 W slugs/𝑓𝑡 3 1 slug/𝑓𝑡 3 = 515,4 kg/m3 slugs/(ft · s) 1 slug/(ft · s) = 47,88 kg/(m · s) 2 𝑓𝑡 = (s · °R) 1 𝑚2 /(𝑠 2 .K) = 5,980 𝑓𝑡 2 = /(s · °R)

Tabla 1.3. Prefijos apropiados para unidades en ingeniería. Factor multiplicativo 1012 109 106 103 102 10 −1 10 10−2 10−3 10−6 10−9 10−12 10−15 10−18

PREFIJO tera Giga mega Kilo hecto Deca Deci centi Mili micro Nano Pico femto Atto

PRESIÓN FACTOR

1 atmósfera 1 Kgr(f) 1m 1 pulg 1 pie 1 bar 1N

EQUIVALENCIA

1014 milibares. 2,2 Lbs 3,28 pies 2,54 cms 12 pulgadas 106 dinas/cm2 105 dinas

SIMBOLO T G M K h da d C m µ n p f a

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Phg 1 bar

ꙋhg x hhg 10,194 mtrs de columna de agua

PRESIONES ABSOLUTAS Y RELATIVAS

𝐾𝑔𝑟 𝑚2 10.000 𝑥 𝑚2 104 𝑐𝑚2 Pabs Prelativa

1 Patm + Prelativa Pabs - Atmosfera

VARIACIÓN DE LA PRESIÓN

EN FORMA VERTICAL

⇒ 𝑃 = 𝑃𝑎 + 𝛾ℎ

(Presión absoluta)

⇒ 𝑃 = 𝛾ℎ

(Presión relativa)

𝑃 = 𝛾ℎ + 𝑃0

𝑘𝑔𝑟 𝑐𝑚2

CON RESPECTO A LA ALTITUD: PRIMER CASO: PROCESO ISOTÉRMICO

𝑃 = 𝑃0 . 𝑒

𝜌 .𝑔.ℎ − 0 𝑃0

SEGUNDO CASO: PROCESO ADIABÁTICO:

1

𝑃 𝑃0 𝑃 𝑘 = 𝑘 → 𝜌 = ( ) 𝜌0 𝑘 𝜌 𝑃0 𝜌0

1.7 Ar 1.6

PRESIÓN ATMOSFERICA 1.5

H

1.4

2

CO

1.3

O

2

Aire y

Vapor

N

2

1.2 CO

2

1.1

1.0 0

1000

2000

3000

4000

5000

Temperatura, °R

Relación de calores específicos de ocho gases comunes en función de la temperatura

10 9 8 7

Liquido

6 5 4 3

Gas denso region basica 25

2

10

punto critico

5 3

1 0.9 0.8

2 1

0.5

0.7 0.6 0.5

Pr = P/Pc = 0.2

0.4

Limite de baja densidad

0.3

0.2 0.4

0.6

0.8

1

2

3

4

5

6

7 8 9 10

Viscosidad del fluido adimensionalizada con su valor en el punto crítico. Este diagrama generalizado es característico de todos los fluidos, aunque su precisión es sólo de un ±20 por 100.

0.08

0.07

Y, N/m 0.06

0.05 0

10

20

30

40

50

60

70

T, °C Tensión superficial de una entrefase limpia aire-agua.

80

90

100