Fluidos 3 Herramientas Del Ingeniero

Herramientas del ingeniero

• Mecánica de Fluidos Analítica

• Mecánica de Fluidos Experimental

• Mecánica de Fluidos Computacional

Mecánica de Fluidos Analítica

• Fundamentos teóricos para la formulación de los problemas (ecuaciones de conservación).

• Sistema de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales (Integración de las ecuaciones).

•• Soluciones exactas existen para geometrías sencillas.

•• Soluciones aproximadas para problemas prácticos

– Hipótesis simplificativas adicionales

– Relaciones empíricas basadas en MFE

– Aproximaciones globales (volumen de control).

Ejemplo MFA: Flujo Laminar en un conducto

Hipótesis: Flujo plenamente desarrollado, Bajo número de Re

Análisis: Simplificar las ecuaciones de conserv.(la masa, la cantidad de movimiento y la energía) integrarlas y considerando la condiciones de borde lograr determinar las

constantes de integración.

Mecánica de fluidos experimental (MFE)

Definición: Utiliza técnicas experimentales para resolver sistemas ingenieriles incluyendo modelos a escala o reales.

Requiere análisis de instrumentación, adquisición de datos, reducción de los datos obtenidos, análisis de incertidumbre y dimensional o de semejanza

Filosofía del MFE :

• La decisión del experimento a realizar esta fuertemente determinada por la incertidumbre esperable de los resultados

• Involucra en consecuencia

• Diseño del experimento

• Determinación de las fuentes de error

• Estimación de la incertidumbre

• Documentación de los resultados

Etapas de MFE

• Instrumentation

– Celdas de carga o balanzas para medir fuerzas y momentos

– Transductores de presión

– Tubos Pitot

– Anemometría de hilo caliente

– PIV, LDV

• Adquisición de datos

– Dispositivos en puertos series o plaquetas de adquisición

– PC’s

– Software de Adquisición de datos

• Analisis de los datos y síntesis de resultados

- Transformada rápida de Fourier

-POD

Mecánica de Fluidos Computacional (MFC)

• MFC usa métodos computacionales para resolver flujos de interes en ingeniería

• Incluye el modelado matemático y físico expresado en sistemas de ecuaciones y la

aplicación de métodos numéricos (solvers, finite differences, y grid generations, etc.)

para resolverlas en forma aproximada .

Objetivos de MFC

• LA MFC procura reemplazar

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