Universidad Veracruzana Ingenieria Petrolera

Juan López López. ZS23007431

Universidad Veracruzana Ingenieria Petrolera

Foro No. 2 Conclusion del Modulo. Mecanica de Fluidos

1. Definición de Análisis Dimensional

Es una técnica utilizada en la física e ingeniería para simplificar un problema mediante el uso de las dimensiones físicas de las variables involucradas. Permite reducir el número de variables experimentales y formular relaciones entre ellas. Se basa en la idea de que las ecuaciones físicas deben ser dimensionalmente homogéneas, es decir, todas las expresiones en una ecuación deben tener las mismas dimensiones.

2. Modelos Hidráulicos

Son representaciones físicas o matemáticas de sistemas hidráulicos que se utilizan para estudiar el comportamiento del agua y otros fluidos en diferentes condiciones. Pueden ser: Modelos físicos: Réplicas a escala de sistemas reales, como ríos, canales o presas. Modelos matemáticos: Ecuaciones y algoritmos que simulan el comportamiento de los fluidos.

3. Fuerzas e Tensión Superficial, Elásticas y Viscosas con Relación a las Fuerzas de Inercia

Tensión superficial: Fuerza que actúa en la superficie de un líquido, causada por la atracción entre las moléculas del líquido. Tensión elástica: Fuerza que se desarrolla en materiales elásticos cuando se deforman y tienden a recuperar su forma original.

Fuerzas viscosas: Fuerzas que resisten el movimiento relativo entre capas de un fluido, debido a la viscosidad del fluido. Fuerzas de inercia: Fuerzas que se oponen a cambios en el movimiento de un cuerpo, relacionadas con la masa y la aceleración del cuerpo.

ρ(∂v/∂t+v⋅∇v)=-∇p+μ∇^2 v+f

4. Ecuaciones de Continuidad, de Energía y de la Cantidad de Movimiento para un Volumen de Control

∇⋅ v = 0

Ecuación de continuidad:

Expresa la conservación de la masa en un flujo de fluido. Para un flujo incompresible, dondev es el vector de velocidad.

Ecuación de energía:

Relaciona la energía interna, el trabajo y el calor en un sistema. En términos de flujo de fluido, se puede expresar como la ecuación de Bernoulli.

Ecuación de la cantidad de movimiento:

Describe la conservación del momento lineal en un fluido. donde ρ es la densidad, p es la presión, μ es la viscosidad y f son las fuerzas externas.

El teorema de Bernoulli establece que en un flujo de fluido ideal (sin viscosidad y sin compresión), la suma de la energía cinética, la energía potencial y la energía de presión es constante a lo largo de una línea de corriente. Algunas aplicaciones incluyen:

5. Aplicaciones del Teorema de Bernoulli

Medidores de flujo: Como el tubo de Pitot y el venturímetro.

Aeronáutica: Explicación del principio de sustentación en las alas de los aviones.

Hidráulica: Diseño de sistemas de tuberías y canales.

El principio de sustentación en las alas de los aviones se explica por el efecto dinámico del aire sobre el ala, y por el diseño aerodinámico de la misma.

implica seleccionar y equilibrar parámetros para transportar fluidos de manera eficiente, segura y con el mínimo mantenimiento.

Un tubo Venturi es un dispositivo que mide el caudal de un fluido mediante la diferencia de presión entre dos secciones del tubo.

El tubo de Pitot es un medidor de flujo que calcula la velocidad de un fluido comparando la presión total y la presión estática.