Fluidos Teoria Flashcards
Que es un fluido newtoniano?
Un fluido newtoniano es aquel cuya viscosidad es constante y no depende de la velocidad de deformación (tasa de cizallamiento). En otras palabras, la relación entre el esfuerzo cortante y la tasa de deformación es lineal
Que es la viscosidad de un fluido y como varía con la temperatura
La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia al flujo o a la deformación. Se debe a las interacciones internas entre sus moléculas y se manifiesta como fricción interna cuando el fluido se mueve.
La viscosidad depende de la temperatura de manera diferente en líquidos y gases:
1. En líquidos:
• A mayor temperatura, disminuye la viscosidad porque el aumento de energía térmica reduce la cohesión entre moléculas.
2. En gases:
• A mayor temperatura, aumenta la viscosidad porque las moléculas se mueven más rápido y generan más colisiones, lo que incrementa la resistencia al flujo.
Que es un fluido ?
Es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le aplican fuerzas tangenciales,por muy pequeñas que sean.
Es una sustancia que escurre “fluye “
Que es la capilaridad de un fluido ?como varía la altura de elevación con la temperatura?
La capilaridad es el fenómeno por el cual un líquido puede subir o bajar en un tubo delgado (tubo capilar) debido a la interacción entre las fuerzas cohesivas (entre moléculas del líquido) y adhesivas (entre el líquido y las paredes del tubo).
La altura de elevación disminuye con el aumento de la temperatura.
Para un cuerpo parcialmente sumergido ¿bajo qué condiciones se da una situación de equilibrio inestable ?
Un cuerpo flotante está en equilibrio cuando el centro de gravedad (G) y el centro de empuje (B) generan un momento neto nulo.
La condición de equilibrio inestable ocurre cuando el metacentro está por debajo del centro de gravedad (M < G), lo que genera un momento de vuelco que aumenta la inclinación.
Para un cuerpo sumergido ¿bajo qué condiciones se da una situación de equilibrio inestable ?
En un cuerpo totalmente sumergido la estabilidad depende de la relación entre el centro de gravedad (G) y el centro de empuje (B).
• El equilibrio es estable si B está por encima de G.
• El equilibrio es inestable si G está por encima de B, ya que cualquier pequeña perturbación generará un momento de vuelco que hará que el cuerpo rote y pierda su posición original.
• Cuando el centro de gravedad coincide con el centro de empuje, no se creará un par de fuerzas, denominándose a esta situación Neutro/Indiferente.
Que es la tensión superficial de un fluido ?
Como varía con la temperatura ?
La tensión superficial es la propiedad de un fluido que hace que su superficie actúe como una membrana elástica. Se debe a las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido, que son mayores en la superficie debido a la falta de moléculas circundantes en la parte superior.
A mayor temperatura disminuye la tensión superficial porque la energía térmica debilita la fuerzas de cohesión entre las moléculas,
Que es la comprensibilidad de un fluido ?
Es la capacidad de un fluido para cambiar su volumen cuando se le aplica una presión externa. En líquidos es casi nula, mientras que en gases es significativa.
Ejemplos donde la tensión superficial es relevante
Capilaridad : la tensión superficial es la responsable de que un líquido suba o baje en un tubo capilar.
Flotación de insectos sobre el agua:
Algunos Insectos pueden caminar sobre la superficie del agua gracias a la tensión superficial, que actúa como una barrera elástica capaz de soportar su peso sin romperse.
Que es la ley de Newton y que variables relaciona ?
la ley de Newton de la viscosidad establece que el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la tasa de deformación o gradiente de velocidad en el fluido (newtoniano).
(Relaciona tensión cortante,viscosidad y velocidad de deformación)
Que son las fuerzas de campo ?
Las fuerzas de campo son las que generan la variación de presión en el fluido en reposo, estableciendo, por ejemplo, que la presión aumenta con la profundidad debido al peso del fluido.
Que expresa la ecuación de continuidad y bajo qué condiciones de borde un fluido en movimiento responde a div.w.ρ+∂( ρ.dv)vc/∂t=0
La ecuación de continuidad expresa que la masa no se crea ni se destruye en el flujo de un fluido. Es decir:
Lo que entra - lo que sale = lo que se acumula
(Conservación de la masa básicamente)
Para que esta ecuación de continuidad se cumpla en un fluido en movimiento real, deben cumplirse:
• El volumen de control debe ser bien definido
• El fluido no debe entrar ni salir por una frontera cerrada, o si lo hace, se debe contabilizar
• El campo de velocidades y densidades debe ser continuo y derivable en el dominio
Si en un cuerpo sumergido, el centro de presión se encuentra en el mismo nivel que el centro de gravedad que equilibrio tengo?
Cuando el centro de gravedad coincide con el centro de empuje, no se creará un par de fuerzas, denominándose a esta situación Neutro/Indiferente
Que expresa la ecuación de continuidad y bajo qué condiciones de borde un fluido en movimiento responde a:
div.w =0
La fórmula expresa que el flujo es incompresible,no hay variación de volumen.
Esto sucede ante un fluido incompresible,ya que la densidad es constante, así que no cambia con el tiempo ni con el espacio.
Condiciones para que se cumpla:
• Fluido incompresible : densidad cte
• Campo de velocidades derivable y continuo.
• Condición de impermeabilidad en las paredes si las hay.
Ecuación de continuidad para flujo impermanente y fluido incompresible
Fluido incomprensible: gradiente del vector v = 0
Que distribución tienen las líneas de igual presión en una centrifugadora?
Las isobaras (lineas de igual presión) son superficies cilíndricas concéntricas .
Cuanto más lejos del eje, mayor presión.
Condiciones de borde para aplicar Bernoulli (ideal). Y porque no puedo utilizarlo en el movimiento real de un aceite en una tubería
Condiciones para aplicar Bernoulli (fluido ideal):
1. Fluido incompresible
2. Fluido sin viscosidad
3. Flujo estacionario
4. A lo largo de una línea de corriente.
5. Sin trabajo externo o agregados de energía.
No se puede utilizar en el movimiento real debido,principalmente,a que el aceite tiene una viscosidad significativa y por las pérdidas de carga debidas a la fricción.Ademas el flujo podría no ser estacionario (fluido turbulento).
En un paralelepípedo de un fluido en movimiento dibujar las fuerzas que intervienen (Ecuación de
equilibrio de Euler)
Fuerzas que intervienen en el paralelepípedo:
1. Fuerzas de presión: • En las caras del cubito actúan presiones normales. 2. Fuerzas gravitatorias (peso): • La fuerza de gravedad actúa hacia abajo (eje z) 3. Fuerzas inerciales (aceleración del fluido): • La masa del elemento fluido se acelera si hay un cambio en la velocidad.
De una canilla se desprende una gota a temperatura ambiente, como sería el tamaño si la temperatura del agua fuese mayor.
Si la temperatura del agua aumenta, el tamaño de la gota formada por la canilla será más pequeño, porque la tensión superficial disminuye y eso reduce el volumen necesario para que la gota se desprenda.
A que se denomina centro de presión en una compuerta sumergida y como varÌa esta con el momento de inercia.
• El centro de presión es donde se aplica la fuerza total de presión.Siempre está debajo del centroide, porque la presión es mayor en zonas más profundas.
• A mayor momento de inercia, mayor distancia entre el centroide y el centro de presión.
