TEMA- RESUMEN VISUALIZACIÓN Y TIPOS DE FLUJOS

TÍTULO DEL TRABAJO

RESUMEN VISUALIZACIÓN Y TIPOS DE FLUJOS

Nombre del Estudiante

Erick Anuar Cardenas Rodríguez

Nombre de la Carrera

Ingeniería Industrial

Nombre de la Academia

CETI

Nombre de la Materia

Mecánica de Fluidos

Nombre del Profesor

Cesar Augusto Rodríguez Arias

Centro de Enseñanza Técnica Industrial

Plantel: Colomos

Turno: Matutino

Fecha: 06/05/2016

Título:  

Resumen visualización y tipos de flujos

Introducción:

La pendiente de presión en fluidos en movimiento es importante para el ingeniero por varias razones. En el diseño de estructuras altas, las fuerzas de presión del viento pueden indicar el diseño de elementos individuales, tales como ventanas. En el diseño de aeronaves, la distribución de presión es la primera responsabilidad para el empuje y contribuye para el arrastre de la aeronave. En el diseño de sistemas de flujo, tales como en calentamiento y aire acondicionado, la distribución de presión es necesaria para el flujo en los ductos.

La variación de presión juega un papel principal en las diferentes áreas del diseño y análisis de la ingeniería.

Desarrollo:

4.1_VELOCIDAD Y DESCRIPCIÓN DE UN FLUJO

La velocidad de flujo es muy importante sirve para calcular el flujo que pasa por estructuras con esto se puede estimar presiones y fuerzas que pudieran exceder las cargas de diseño y así evitar conducir a una falla.

Descripción de lagrange y de Euler de fluido en movimiento

Hay dos formas para describir el movimiento de un fluido. Una es identificar una pequeña masa de fluido en un flujo, denominada partícula fluida, y describir el movimiento en todo tiempo. Este es el enfoque de Lagrange en la que la trayectoria de la partícula está dada por un vector  r(t) = x(t)i + y(t)j + z(t)k  donde i, j y k son vectores unitarios en las direcciones x, y, z y la velocidad del fluido se puede obtener derivado la siguiente ecuación.

                                          [pic 1]

Para tener una descripción completa del movimiento de un fluido se necesitan la trayectoria de muchas partículas de fluido. De esta manera, la velocidad en un punto específico en el campo podría obtenerse al localizar la trayectoria del fluido que pasa por un punto y calculamos la velocidad con la ecuación mencionada. Pero esto resultaría ser muy tardado.

La otra manera para describir el movimiento de un fluido es imaginar un arreglo de ventanas en el campo del flujo y tener la información de la velocidad de las partículas de fluido que pasan por las ventanas en cada instante. Este es el enfoque de Euler y la velocidad sería una función de la posición de la ventana de manera:

             
[pic 2]

Donde u, v, w son las velocidades componentes en sus respectivas direcciones y coordenadas.

El nivel de detalle depende del número de ventanas, este enfoque es el preferido ya que es más adecuado para el análisis de un continuo, en otros casos especiales como en la dinámica de gases rarificados donde lo que interesa es el movimiento de moléculas individuales se utiliza el enfoque de Lagrange.

Líneas de corriente y patrones de flujo                                                                            

Para visualizar el campo de flujo es deseable construir líneas que muestran la dirección del flujo, a esta construcción se le nombra patrón de flujo y las líneas se les conoce como líneas de corriente. Se define como línea de corriente como la línea que pasa por el campo de flujo de manera tal que el vector de velocidad local es tangente a cada punto a lo largo de esta en cada instante.

Las líneas de corriente son tangentes a los vectores de velocidad en los puntos dados y las velocidades son paralelas a la pared en la región cercana a esta. Siempre que el flujo ocurra alrededor de un cuerpo, parte del correrá por un lado y parte por otro. La línea de corriente que sigue la división del flujo se le llama línea de corriente divisora y el punto donde esta línea intercepta al cuerpo es el punto de estancamiento donde la velocidad es cero.

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