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Estatica de Fluidos

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Estatica de Fluidos Concepto de Presi n en un fluido Isotrop a de los esfuerzos en fluidos Principio de Pascal Man metros de tubo Presi n sobre superficies planas – PowerPoint PPT presentation

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Title: Estatica de Fluidos


1
Estatica de Fluidos
  • Concepto de Presión en un fluido
  • Isotropía de los esfuerzos en fluidos
  • Principio de Pascal
  • Manómetros de tubo
  • Presión sobre superficies planas
  • Presión sobre superficies curvas
  • Movimiento Solidario de Fluidos

2
Concepto de Presión
  • La presión se da por las colisiones de las
    moléculas sobre una superficie.
  • Estas colisiones serán mayores cuando la
    energía cinética de las moléculas sea mayor
  • Presión al promedio de esas interacciones por
    unidad de área

3
Isotropía
  • En un fluido en reposo, no existen esfuerzos de
    corte (ley de Newton de la viscosidad)
  • En general, supóngase esfuerzos normales a la
    superficie de la cuña y el peso del fluido.
  • Ahora, llévese este volumen al limite que pasa?

4
Variaciones de Presión-1
  • De la mecánica del medio continuo, asumimos que
    los cambios de alguna propiedad a lo largo de una
    distancia corta son de primer orden

5
Variaciones de Presión-2
F1
F2
D1 4 (D2)
  • La presión en un fluido uniformemente distribuido
    en reposo solo varia en el sentido vertical, y es
    independiente de la forma del contenedor. La
    presión es la misma en todos los puntos
    contenidos en un plano horizontal del fluido. La
    presión aumenta con la profundidad.

6
Variaciones de Presión-3
  • Existen Presión absoluta (termodinámica),
    presión manométrica y presión de vacío
  • Presión manométrica es la presión absoluta menos
    una presión de referencia (a menudo se toma como
    100 kPa)
  • La presión de vacío es la diferencia entre la
    presión referencia y la absoluta (tomado positiva)

7
Atmosfera estándar
  • La rapidez con la que la temperatura cambia
    respecto a la elevacion en la atmosfera se llama
    gradiente. El movimiento vertical de una masa de
    aire depende del valor de su densidad con
    respecto a la densidad del aire que la rodea. Por
    otro lado, se supone que conforme asciende la
    masa de aire a traves de la atmosfera, su presion
    disminuye, la masa se expande y su temperatura
    decrece con una tasa conocida como gradiente
    adiabatico seco. (Streeter)

8
Tomado de U.S. Standard Atmosphere, 1976,
Government Printing Office, Washington D.C., 1976
9
EJEMPLO
  • Se ha estimado que la temperatura a 10 metros
    sobre el nivel del suelo, de la columna de humo
    que saldria de una chimenea seria 15 C mayor a la
    temperatura ambiente que corresponde a esa
    altura. Determinese que pasaria con ese humo,
    para
  • Un gradiente para la atmosfera estandar Beta
    -0,006507 K/m To 294,26 K
  • Un gradiente invertido beta 0,00365 K/m

10
Manómetros
  • Los manómetros (o barómetros) miden las
    diferencias de presión

11
Manometros-Procedimiento
  • Arrancar de un punto donde la presión sea
    conocida (así sea una incógnita)
  • Sumar al valor en (1) el cambio en la presion que
    se tenga en el menisco siguiente (cambio positivo
    si el menisco se encuentra por debajo, negativo
    en su defecto)
  • Proceder hasta llegar al otro extremo del
    manometro (igualar con la presion alli
    encontrada)

(Michigan State U)
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EJEMPLO
  • En el manómetro que voy a pintar, los recipientes
    A y B contienen agua y el liquido dentro del
    piezómetro es un aceite de gravedad especifica
    0,80 h1 30 cm, h2 20 cm, h3 60 cm. a)
    determínese la diferencia de presión entre los
    recipientes b) si en el recipiente B la presión
    es de 490.3 kPa y la presión atmosférica de 97.8
    kPa, determínese la presión en A expresada en
    metros de columna de agua (m.c.a) (Tomado de
    Streeter)
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