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- Words: 734
- Pages: 39
Sesión 02: MECÁNICA DE FLUIDOS Presión y dispositivos
2019
Ing. Jonathan Alain Sánchez Paredes
Máquinas Hidráulicas
Turbinas
Turbinas
Turbina
5
Procesos
6
Procesos
¿Te gustaría conocer un poco más de la Mecánica de Fluidos?
Pues bien… veamos la importancia de este curso en el campo de la ingeniería. 8
8
Resultados de Aprendizaje Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de utilizar las leyes de la estática y las propiedades de los fluidos mediante aplicaciones prácticas y reales.
9
Contenido Presión y Dispositivos para medir la presión.
10
11
INTRODUCCIÓN
12
Presión: Magnitud física que expresa la fuerza ejercida por un cuerpo sobre la unidad de superficie. Su unidad en el Sistema Internacional es el pascal.
F p= A
13
¿Qué calzado ejerce mayor presión?
14
15
PSI: Unidad de presión ( Lb/pulg2) KSI: Unidad de presión – Vale 1000 PSI Pa: Pascal - Unidad de presión ( N/m2) Bar: Unidad de presión = 105Pa Atm: (Atmósfera) - Unidad de presión ≈ 1bar
16
Conversión de Unidades atm
kgf/cm2
bar
Pa=N/m2
psi=lbf/pul2
m H2O
1 0,968 0,987 9,87 x 10-4
1,033 1 1,02 1,02 x 10-5
1,013 0,981 1 10-5
1,013 x 105 98100 105 1
14,662 14,194 14,468 1,447 x 10-4
10,33 10 10,2 10,2 x 10-5
0,068
0,070
0,069
6910,8
1
0,705
Por ejemplo la tabla funciona así: 1bar = 0,987 atm = 1,02
kgf 5 N 10 = = 14,468 psi = 10,2mH 2 o 2 2 cm m
Ejemplo 3: Convertir 3000 psi a bar
1bar = 206,90bar 3000 psi × 14,50 psi
Presión absoluta Presión relativa pabsoluta
pmanometrica
(atm)
(atm)
A 3
0
CERO ABSOLUTO
p. vacio
B
p. atmosferica
0 -0,2
p. absoluta
0,8
1
CERO MANOMETRICO p. atmosferica
1
presion absoluta
2
p. manometrica
2
20
Variación de la presión con la profundidad
21
La presión es la misma en todos los puntos sobre un plano horizontal en un fluido dado, sin importar la configuración geométrica, siempre que los puntos estén interconectados por el mismo fluido. 22
EL MANÓMETRO
23
Ejemplo 01: Se usa un manómetro para medir la presión en un tanque. El fluido que se utiliza tiene una gravedad específica de 0.85 y la elevación de la columna en el manómetro es de 55 cm, como se muestra en la figura. Si la presión atmosférica local es de 96 kPa, determine la presión absoluta dentro del tanque.
24
Solución:
25
26
EJEMPLO 02: Considere un tubo en U cuyas ramas están abiertas a la atmósfera. Ahora se vierte agua en una de las ramas del tubo y aceite ligero (D = 790 kg/m3) en la otra. Una de las ramas contiene agua en un tramo de 70 cm de altura, en tanto que la otra contiene los dos fluidos con una proporción de alturas aceite-agua es de 6. Determine la altura de cada fluido en esa rama.
27
Solución: 6k Pa
Pb k
28
Ejemplo 03: El agua en un tanque se presuriza con aire y se mide la presión con un manómetro de fluidos múltiples, como se muestra en la figura. El tanque está en una montaña a una altitud de 1 400 m, donde la presión atmosférica es de 85.6 kPa. Determine la presión del aire en el tanque si h1 = 0.1m, h2=0.2m, y h3=0.35m. Tome las densidades del agua, el aceite y el mercurio como 1 000 kg/m3, 850 kg/m3, y 13 600 kg/m3, respectivamente.
29
Solución:
30
Otros instrumentos para medir la presión
31
EL BARÓMETRO Y LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA
32
Ejercicio 01:
Respuesta: 56.9 kPa
33
Ejercicio 02: Determine la presión que se ejerce sobre un buzo a 30m por abajo de la superficie libre del mar. Suponga una presión barométrica de 101 kPa y una gravedad específica de 1.03 para el agua de mar.
Respuesta: 404.0 kPa
34
Ejercicio 03: Se mide la presión manométrica del aire que está en el tanque, como se muestra en la figura, y resulta ser de 65 kPa. Determine diferencia h en los niveles de mercurio.
Respuesta: 0.47m
35
El mejor modo de predecir el futuro es inventándolo.
Alan Kay
SIGUIENTE SESIÓN: Fuerzas hidrostáticas
37
Bibliografía: Cengel, Y. & Cimbala, J. (2006). Mecánica de Fluidos: fundamentos y aplicaciones (1ª. ed.). México D.F.: McGraw Hill. Cap 3
Mott, R (2006). Mecánica de Fluidos (6ª. ed.). México D.F.: Pearson educacion. GRACIAS POR SU ATENCIÓN 38
2019
Ing. Jonathan Alain Sánchez Paredes
Máquinas Hidráulicas
Turbinas
Turbinas
Turbina
5
Procesos
6
Procesos
¿Te gustaría conocer un poco más de la Mecánica de Fluidos?
Pues bien… veamos la importancia de este curso en el campo de la ingeniería. 8
8
Resultados de Aprendizaje Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de utilizar las leyes de la estática y las propiedades de los fluidos mediante aplicaciones prácticas y reales.
9
Contenido Presión y Dispositivos para medir la presión.
10
11
INTRODUCCIÓN
12
Presión: Magnitud física que expresa la fuerza ejercida por un cuerpo sobre la unidad de superficie. Su unidad en el Sistema Internacional es el pascal.
F p= A
13
¿Qué calzado ejerce mayor presión?
14
15
PSI: Unidad de presión ( Lb/pulg2) KSI: Unidad de presión – Vale 1000 PSI Pa: Pascal - Unidad de presión ( N/m2) Bar: Unidad de presión = 105Pa Atm: (Atmósfera) - Unidad de presión ≈ 1bar
16
Conversión de Unidades atm
kgf/cm2
bar
Pa=N/m2
psi=lbf/pul2
m H2O
1 0,968 0,987 9,87 x 10-4
1,033 1 1,02 1,02 x 10-5
1,013 0,981 1 10-5
1,013 x 105 98100 105 1
14,662 14,194 14,468 1,447 x 10-4
10,33 10 10,2 10,2 x 10-5
0,068
0,070
0,069
6910,8
1
0,705
Por ejemplo la tabla funciona así: 1bar = 0,987 atm = 1,02
kgf 5 N 10 = = 14,468 psi = 10,2mH 2 o 2 2 cm m
Ejemplo 3: Convertir 3000 psi a bar
1bar = 206,90bar 3000 psi × 14,50 psi
Presión absoluta Presión relativa pabsoluta
pmanometrica
(atm)
(atm)
A 3
0
CERO ABSOLUTO
p. vacio
B
p. atmosferica
0 -0,2
p. absoluta
0,8
1
CERO MANOMETRICO p. atmosferica
1
presion absoluta
2
p. manometrica
2
20
Variación de la presión con la profundidad
21
La presión es la misma en todos los puntos sobre un plano horizontal en un fluido dado, sin importar la configuración geométrica, siempre que los puntos estén interconectados por el mismo fluido. 22
EL MANÓMETRO
23
Ejemplo 01: Se usa un manómetro para medir la presión en un tanque. El fluido que se utiliza tiene una gravedad específica de 0.85 y la elevación de la columna en el manómetro es de 55 cm, como se muestra en la figura. Si la presión atmosférica local es de 96 kPa, determine la presión absoluta dentro del tanque.
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Solución:
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26
EJEMPLO 02: Considere un tubo en U cuyas ramas están abiertas a la atmósfera. Ahora se vierte agua en una de las ramas del tubo y aceite ligero (D = 790 kg/m3) en la otra. Una de las ramas contiene agua en un tramo de 70 cm de altura, en tanto que la otra contiene los dos fluidos con una proporción de alturas aceite-agua es de 6. Determine la altura de cada fluido en esa rama.
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Solución: 6k Pa
Pb k
28
Ejemplo 03: El agua en un tanque se presuriza con aire y se mide la presión con un manómetro de fluidos múltiples, como se muestra en la figura. El tanque está en una montaña a una altitud de 1 400 m, donde la presión atmosférica es de 85.6 kPa. Determine la presión del aire en el tanque si h1 = 0.1m, h2=0.2m, y h3=0.35m. Tome las densidades del agua, el aceite y el mercurio como 1 000 kg/m3, 850 kg/m3, y 13 600 kg/m3, respectivamente.
29
Solución:
30
Otros instrumentos para medir la presión
31
EL BARÓMETRO Y LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA
32
Ejercicio 01:
Respuesta: 56.9 kPa
33
Ejercicio 02: Determine la presión que se ejerce sobre un buzo a 30m por abajo de la superficie libre del mar. Suponga una presión barométrica de 101 kPa y una gravedad específica de 1.03 para el agua de mar.
Respuesta: 404.0 kPa
34
Ejercicio 03: Se mide la presión manométrica del aire que está en el tanque, como se muestra en la figura, y resulta ser de 65 kPa. Determine diferencia h en los niveles de mercurio.
Respuesta: 0.47m
35
El mejor modo de predecir el futuro es inventándolo.
Alan Kay
SIGUIENTE SESIÓN: Fuerzas hidrostáticas
37
Bibliografía: Cengel, Y. & Cimbala, J. (2006). Mecánica de Fluidos: fundamentos y aplicaciones (1ª. ed.). México D.F.: McGraw Hill. Cap 3
Mott, R (2006). Mecánica de Fluidos (6ª. ed.). México D.F.: Pearson educacion. GRACIAS POR SU ATENCIÓN 38
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