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Fluidos

Viernes 15 de Mayo de 2009 16:09 Fran
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Fluidos
Presión P = F / S
Densidad r = m / V
Estática de fluidos
La diferencia de presiones entre 2 puntos a diferente nivel en un fluido en reposo bajo la acción de la gravedad es igual al peso de una columna de fluido de sección recta de área unidad, y que tenga la misma altura vertical que la que separa un nivel de otro. P2 - P1 = r g (h2 - h1)
  P = Pa + r g h
Las alturas de dos líquidos no miscibles, puestos en vasos comunicantes, respecto al plano horizontal de separación están en razón inversa de sus densidades h1 / h2 = r2 / r1
Principio de Pascal. Prensa hidráulica F / S = f / s
Principio de Arquímedes Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del fluido desalojado
Fracción de un objeto flotante sumergido: 
 Vsumergido / Vtotal = rcuerpo / rfluido
Dinámica de fluidos
Fluidos ideales
Ecuación de continidad Caudal = d Volumen / dt = A v = cte
donde A es el área de la sección y v la velocidad del fluido
Ecuación de Bernoulli P + r g h + r v2 / 2 = cte
Teorema de Torricelli
 v = (2 g h)1/2
Cuando A >> a (V @ 0)
Si tenemos en cuenta A y a: v = [ 2 g h / (1 - a2 / A2)]1/2
Fluidos reales
Ecuación de Bernouilli para fluidos reales h1 + P1 / (r g) + v12 / (2 g) = h2 + P2 / (r g) + v22 / (2 g) + hf
donde hf es la pérdida de carga
Coeficiente de viscosidad h F = h v A / z
[h] = N s / m2 = Pa . s
Poiseuille: 1 Pa . s º 10 poise
Ley de Stokes Cuando un cuerpo esférico de radio R se desplaza por un fluido de coeficiente de viscosidad h, la fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad límite de caida del cuerpo: FR = 6 p R h v
Ley de Poiseuille R = 8 h L / (p r4)
donde R es la resistencia a la circulación de un fluido y
r es el radio del tubo circular
Caida de presión en una longitud L de un tubo circular de radio r D P = [ 8 h L / (p r4) ] I v
Número de Reynolds (adimensional) NR = 2 r r v / h= d r v / h
donde v es la velocidad media del fluido, r la densidad, d el diámetro o separación lineal y h la viscosidad
Flujo laminar: 
 Si NR < 2000 (aprox.)
Flujo turbulento: 
 Si NR < 3000
   
Módulo de compresibilidad B = - D P / (D V / V)
Unidades
P: Presión Sistema Internacional: Pa (pascales) = N /m2
Sistema CGS: 1 baria = 1 dina / cm2
1 Pa = 10 barias
1 bar = 1 Megabaria = 106 barias = 105 Pa
1 milibar = 100 Pascales
1 atm = 101300 N / m2 = 1.01 105 N /m2
r: densidad kg / m3

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