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Fluidos Reales


Enviado por   •  25 de Febrero de 2015  •  834 Palabras (4 Páginas)  •  238 Visitas

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Módulo 3: Fluidos reales

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Fluidos reales

 Según la ecuación de Bernouilli, si un fluido fluye

estacionariamente (velocidad constante) por una

tubería horizontal estrecha y de sección transversal

constante, la presión será constante a lo largo de la

tubería.

 Esto es cierto para fluidos ideales

 Pero no para un fluido real

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Fluidos reales

 Imaginemos agua fluyendo por una manguera

 En realidad hay una resistencia o fuerza de frenado que

ejercen las paredes interiores de la manguera sobre las

capas del fuido que están en contacto con ellas

 Y además está la fuerza de arrastre que ejerce cada capa

de fluido sobre la adyacente que se está moviendo con

distinta velocidad

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Fluidos reales

 Estas fuerzas de arrastre o de resistencia se llaman

fuerzas viscosas

 Y para vencer estas fuerzas de resistencia se necesita

una diferencia de presión (una fuerza), por lo que en

realidad la presión no es constante.

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Fluidos reales

 Sea P1 la presión en el punto 1, y P2 la presión en el

punto 2 a la distancia L, siguiendo la dirección de la

corriente.

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Fluidos reales

 La caída de presión ΔP=P1-P2 es proporcional al caudal

Iv:

 La constante de proporcionalidad R es la resistencia al

flujo, que depende de la longitud L del tubo, de su radio

r y de la viscosidad del fluido (que ahora veremos)

ΔP= P1− P2= I v R

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Fluidos reales

 Y ocurre que la velocidad es mayor cerca de su centro,

y menor cerca de sus bordes, en donde el fluido está en

contacto con las paredes

 Fijarse en las líneas de flujo

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En resumen...

 En resumen, cuando un fluido viscoso fluye por una

tubería, su velocidad es mayor en el centro que en las

proximidades de las paredes.

 Además se manifiesta una caída de presión, según

nos desplazamos en la dirección del flujo.

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Ejemplo

 Cuando la sangre fluye procedente de la aorta a través

de las arterias principales, las arteriolas, los capilares y

las venas, hasta la aurícula derecha, la presión

(manométrica) desciende desde 100 torr

aproximadamente a cero. Si el caudal es de 0.8 l/s,

hallar la resistencia total del sistema circulatorio.

 Solución: 16665,29 kPa·s/m3

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Coeficiente de viscosidad

 El rozamiento en el movimiento de los fluidos se

cuantifica a través del concepto de viscosidad, η

 Imaginemos un fluido confinado entre dos placas

paralelas de área A y separadas por una distancia z

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Coeficiente de viscosidad

 Manteniendo la placa inferior en reposo se tira de la

palanca superior con velocidad constante v y mediante

una fuerza F.

 Notar que el fluido próximo a la placa superior ejerce

una fuerza viscosa de resistencia que se opone al

movimiento.

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Coeficiente de viscosidad

 El coeficiente de viscosidad, η se define como:

 Siendo z la separación entre las placas, v la velocidad, F

la fuerza ejercida y A el área de las placas

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