TEMA1_CLASE_2_MAQ_HID
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PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA
TEMA 1
INTRODUCCIÓN A LA
MÁQUINAS HIDRAÚLICAS
Prof. MSc. Ana Carolina Mustiola
[email protected]
UNEFM
MÁQUINAS HIDRÁULICAS
Prof. MSc. Ana Carolina Mustiola
TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
TEMA 1
INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS H.
GENERALIDADES
TEOREMA DE IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN MECÁNICA
DE LOS FLUIDOS
DEFINICIÓN, CLASIFICACIÓN Y COMPONENTES PRINCIPALES
DEFINICIÓN DE LAS TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS
ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LAS TURBOMÁQUINAS H.
PRIMERA FORMA DE LA ECUACIÓN DE EULER
SEGUNDA FORMA DE LA ECUACIÓN DE EULER
NOTACIÓN DE LOS TRIÁNGULOS DE VELOCIDADES
GRADO DE REACCIÓN DE LAS TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
HIDRODINÁMICA
ANALIZA LOS ASPECTOS TEÓRICOS
HIDRÁULICA
ANALIZA LOS ASPECTOS PRÁCTICOS
SE BASA FUNDAMENTALMENTE EN LA
SUPOSICIÓN DE LAS PROPIEDADES DE
LOS FLUIDOS Y LE DA MAYOR PESO AL
ASPECTO CUALITATIVO DE LOS
FENÓMENOS.
SE BASA
FUNDAMENTALMENTE EN LA
EXPERIMENTACIÓN PRÁCTICA
DE LOS FENÓMENOS.
AMPLIO DESARROLLO DEL CAMPO
MATEMÁTICO SUS PRINCIPALES
EXPONENTES FUERON: EULER, NAVIER,
STOKE Y CORIOLIS
SUS PRINCIPALES EXPONENTES
FUERON: CHEZY, COULOMB,
VENTURI, HAGEN Y POUSEVILLE
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RAMAS DE LA MECÁNICA DE LOS FLUIDOS
HIDROSTÁTICA: ESTUDIA LOS FLUIDOS EN REPOSO. ESTE
PUEDE SER ABSOLUTO O RELATIVO.
CINEMÁTICA: ESTÁ RELACIONADA CON EL ESTUDIO DE LA
VELOCIDAD Y LÍNEAS DE CORRIENTE SIN CONSIDERAR LAS
FUERZAS Y LA ENERGÍA.
HIDRODINÁMICA: ESTUDIA LA RELACIÓN ENTRE LAS
VELOCIDADES Y ACELERACIONES Y LAS FUERZAS
EJERCIDAS, POR O SOBRE, LOS FLUIDOS EN MOVIMIENTO.
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DEFINICIÓN DE FLUIDO
ES
LA
SUSTANCIA
QUE
SE
DEFORMA
CONTINUA
Y
FÁCILMENTE BAJO LA ACCIÓN DE UN ESFUERZO TANGENCIAL
(PRODUCTO DE UNA FUERZA), AUNQUE ESTE SEA MUY
PEQUEÑO, O SEA QUE ES INCAPAZ DE MANTENERSE EN
REPOSO CUANDO SE SOMETE A UN ESFUERZO.
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T0
T1
F
T2=T3=TN
SÓLIDO
MATERIA
PLACA INFERIOR CON C=0
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
T0
T1
T2
T3
F
TN
FLUIDO
MATERIA
PLACA INFERIOR CON C=0
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
ESTADOS DE LA MATERIA
1. SÓLIDOS
SEPARACIÓN
2. LÍQUIDO
Y
ACTIVIDAD
MOLECULAR: DISMINUYEN DE GAS –
LÍQUIDO- SÓLIDO
3. GASEOSO
FLUIDOS
FUERZA DE COHESIÓN MOLECULAR:
DISMINUYE DE SÓLIDO – LÍQUIDO –
GAS
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PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LOS FLUIDOS
DENSIDAD, : ES LA MASA CONTENIDA EN LA UNIDAD DE VOLUMEN
1000
995
UNIDADES S.I
990
3
Kg/m
M
ρ
V
985
980
975
kg
m
3
970
965
960
0
20
40
60
80
100
4 C 1 000 kg / m
T oC
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3
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VOLUMEN ESPECÍFICO, V: ES EL INVERSO DE LA
DENSIDAD, DE USO FRECUENTE EN TERMODINÁMICA
v
1
UNIDADES
3
m / kg
S.I
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PESO ESPECIFICO, : ES EL PESO CONTENIDO EN LA
UNIDAD DE VOLUMEN
G
V
UNIDADES
S.I
N
m
3
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LA RELACIÓN ENTRE ESTAS DOS PROPIEDADES ES LA
SIGUIENTE:
g
DENSIDAD RELATIVA (SPECIFIC GRAVITY, DR: ES LA
RELACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN LÍQUIDO CON
RESPECTO A LA DEL AGUA A 4 C
líq
dr
agua
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VISCOSIDAD. PRINCIPIO DE VISCOSIDAD DE NEWTON.
dC
dy
dC
dy
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
CLASIFICACIÓN DE LOS FLUIDOS
ATENDIENDO A LA LEY DE VISCOSIDAD DE NEWTON
LOS QUE CUMPLEN LA LEY DE VISCOSIDAD DE NEWTON,
SON LLAMADOS DE FLUJOS NEWTONIANOS
LOS FLUJOS QUE NO CUMPLEN LA LEY DE VISCOSIDAD DE
NEWTON, QUE SON LLAMADOS DE NO-NEWTONIANOS. LA
REOLOGÍA ES LA CIENCIA QUE ESTUDIA EL COMPORTAMIENTO
DE ESTE TIPO DE FLUIDOS.
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COMPRESIBILIDAD DE UN FLUIDO
CARACTERIZA LA FACILIDAD CON QUE EL VOLUMEN DE UN
FLUIDO PUEDE CAMBIAR DEBIDO AL CAMBIO EN PRESIÓN
dp
Ev
dvol
Vol
UNIDADES S.I
N/m
2
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TENSIÓN SUPERFICIAL, ES UNA MANIFESTACIÓN DE LAS
FUERZAS INTERMOLECULARES EN LOS LÍQUIDOS.
N/m = J/m2
ES
EL
TRABAJO
QUE
DEBE
REALIZARSE
PARA
LLEVAR
MOLÉCULAS EN NÚMERO SUFICIENTE DESDE EL INTERIOR DEL
LÍQUIDO HASTA LA SUPERFICIE
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
DEPENDE DE LA NATURALEZA DEL LÍQUIDO, DEL MEDIO QUE
LE RODEA Y DE LA TEMPERATURA.
LA TENSIÓN SUPERFICIAL DISMINUYE CON LA TEMPERATURA, YA
QUE LAS FUERZAS DE COHESIÓN DISMINUYEN AL AUMENTAR LA
AGITACIÓN TÉRMICA.
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
LA INFLUENCIA DEL MEDIO EXTERIOR SE DEBE A QUE LAS
MOLÉCULAS DEL MEDIO EJERCEN ACCIONES ATRACTIVAS
SOBRE LAS MOLÉCULAS SITUADAS EN LA SUPERFICIE DEL
LÍQUIDO,
CONTRARRESTANDO
LAS
ACCIONES
DE
LAS
MOLÉCULAS DEL LÍQUIDO.
AGUA = 10-3 N/m
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TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
OPERACIONES VECTORIALES
ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE VECTORES.
SUMA
RESTA
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RECUERDA! TU ERES LA PERSONA MAS IMPORTANTE DEL MUNDO!
UNA SONRISA TUYA LE TRAE FELICIDAD A TODOS, HASTA A LOS
QUE NO LES CAES BIEN…
LA ÚNICA RAZÓN POR LA QUE ALGUIEN TE ODIARÍA… ES PORQUE
QUIERE SER IGUAL A TI!
CUANDO COMETES UN ERROR MUY GRANDE, ALGO BUENO SALE
DE ESO!
CUANDO PIENSES QUE EL MUNDO SE HA VUELTO CONTRA TI,
MÍRALO DE OTRA MANERA…
Y SIEMPRE RECUERDA, QUE CUANDO LA VIDA TE TRAIGA
LIMONES… aprende hacer limonada…