Transcript TEMA1_CLASE_2_MAQ_HID

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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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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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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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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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…