INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD. JUAREZ
PROBLEMAS DE FLUJO VISCOSO Y FLUJO EN SUPERFICIES INCLINADAS
Víctor Manuel Félix Rodríguez
06110216
TRANSFERENCIA DE CALOR
RESUMEN
MARZO DEL 2009
Contenido
Problemas de Flujo Viscoso. 3
Procedimiento para plantear y resolver problemas de flujo viscoso. 3
Relación entre el esfuerzo y la velocidad de deformación de los fluidos newtoniano y no newtoniano 4
Fluidos newtonianos. 4
Fluidos no newtonianos. 5
Volumen de control 5
Velocidad de deformación de un fluido. 6
Ecuaciones básicas que describen el flujo viscoso isotérmico. 6
Aplicación de las ecuaciones diferenciales básicas en el planteamiento de problemas de flujo viscoso isotérmico y estacionario. 7
Flujo de una película de líquido que desciende por un plano inclinado. 8
Bibliografía. 11
Problemas de Flujo Viscoso
Procedimiento para plantear y resolver problemas de flujo viscoso
Las reglas generales que deben seguirse para plantear y resolver problemas de flujo, a partir de un esquema físico del sistema, son las siguientes:
1. Se hace un sistema del flujo correspondiente a una región donde se considere que el perfil de velocidad esta desarrollado. En el esquema se representa un volumen de control y se escoge el punto u origen de los ejes de coordenadas.
2. Se escribe un balance de cantidad de movimiento en una sola dirección, en forma de la siguiente ecuación:
Aplicando en el volumen de control de espesor finito y se multiplica cada termino de la ecuación por la magnitud necesaria para transformar el balance de cantidad de movimiento en una expresión que represente un balance de fuerzas.
3. A la expresión resultante del balance de fuerzas se le aplica la definición matemática de la primera derivada se obtiene la correspondiente ecuación diferencial que describe la distribución de los esfuerzos cortantes. Después se integra la ecuación diferencial.
4. En la ecuación integrada se introduce la expresión reologica adecuada de la densidad de flujo de cantidad de movimiento. Con el objetivo de obtener la ecuación diferencial del perfil de velocidad, la cual también se integra.
5. Como resultado de la integración de las ecuaciones diferenciales, se obtienen las expresiones de los perfiles de esfuerzo cortante y de velocidad.
Para entender los pasos anteriores es necesario entender los términos que se manejan, en las siguientes paginas se dar el significado de estas palabras.
Relación entre el esfuerzo y la velocidad de deformación de los fluidos newtoniano y no newtoniano
A continuación se analizaran las formas de expresar la relación existente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación de los fluidos en dependencia si el fluido es newtoniano o no newtoniano.
Fluidos newtonianos
Los fluidos reales que satisfacen la ley de Newton se denominan fluidos newtonianos la experiencia práctica demuestra que los gases y líquidos homogéneos no polimerizados se comportan como fluidos newtonianos la viscosidad de los materiales Newtonianos es independiente del gradiente de velocidad y para una sustancia determinada es solo una función de la temperatura y de la presión.
La siguiente ecuación establece la relación existente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación para fluidos newtonianos. La velocidad de deformación se expresa en términos de gradiente de velocidad: por tanto, el esfuerzo cortante en coordenadas rectangulares se escribe:
(1)
Esta ecuación constituye un planteamiento más general de la ley de Newton de la viscosidad, y se aplica a los casos complejos de flujo. Cuando un flujo es unidimensional, como es el caso de la película que desciende por un plano inclinado en la dirección Y. la ecuación se reduce a:
(2)
Debe recordarse que para fluidos newtonianos la viscosidad solo es una función de la temperatura y de la presión y, en mezclas homogéneas, depende también de la concentración.
Fluidos no newtonianos
En los fluidos no newtonianos la viscosidad es función de la temperatura, de la presión y del gradiente de velocidad. La mayor parte de los fluidos no newtonianos son sustancias altamente viscosas. A temperatura y presión constante la viscosidad de estos materiales varía con el gradiente de velocidad de distintas maneras de acuerdo a esto los líquidos y pastas no newtonianas pueden ser clasificados como:
a) Seudoplasticos.- Son aquellos líquidos cuya viscosidad disminuye con el incremento del gradiente de velocidad. Estos comienzan a fluir tan pronto se les aplica un esfuerzo cortante.
b) Dilatantes.- En estos líquidos, la viscosidad aumenta con el incremento del gradiente de velocidad. Al igual que los seudoplasticos, comienzan a fluir cuando se les aplican valores de
c) Plásticos Bingham.- son materiales que poseen una estructura determinada, por lo que, para que se comporten como un fluido, es necesario romper esa estructura. Por esta razón, estos materiales comienzan a fluir para un valor de donde es el esfuerzo cortante inicial que se requiere aplicar para destruir la estructura. Una ves que comienzan a fluir, la viscosidad de los Plásticos Bingham disminuye con el aumento del gradiente de velocidad.
Existen sustancias no Newtonianas que al ser sometidas a un gradiente de velocidad constante durante un periodo de tiempo sus viscosidades cambian en el tiempo. Este es el caso de los materiales tixotrópicos en los que la viscosidad disminuye con el tiempo, y los reopecticos, en los que, por el contrario, la viscosidad aumenta con el tiempo.
Volumen de control
Uno de los métodos que se utilizan en ingeniería para analizar un sistema de flujo de fluido, de calor o de intercambio de masa, consiste en establecer una región en el espacio, dentro del sistema en cuestión, a la cual se le aplican las leyes físicas fundamentales con vistas a obtener las ecuaciones que describen los fenómenos que ocurren en el sistema. Esta región, que se caracteriza por tener un volumen constante, se denomina volumen de control, y las superficies que lo limitan, superficies de control.
Figura 1. Sistema de flujo en el que se muestra un volumen de control
La forma del volumen de control depende de la geometría del sistema que se estudia. Así, para sistemas rectangulares, puede adoptar la forma de un cubo o de un paralelepípedo, para sistemas cilíndricos y esféricos, adoptara la forma de un tubo o de una esfera hueca, según sea el caso. En la figura 1 se ilustra un sistema de flujo constituido por un liquido que fluye entre dos laminas solidas paralelas de longitud L y anchura W; y separadas entre si por una distancia pequeña B. el volumen de control, situado en el seno del liquido, tiene un volumen L W .
Velocidad de deformación de un fluido
Al explicar el significado físico de la viscosidad, se dice que la conocida ley de Newton define la viscosidad como una relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación del fluido, pudiendo expresarse este último termino mediante el gradiente de velocidad.
La velocidad de deformación se expresa mediante el gradiente de velocidad. Inicialmente se considera la deformación causada por el esfuerzo cortante aplicado para el flujo unidimensional.
Para el caso de fluidos newtonianos el esfuerzo cortante es proporcional al cambio de la deformación con el tiempo conocido también como velocidad de deformación.
Ejemplo.
Dos láminas planas paralelas y horizontales están separadas una distancia de 8 mm. La lámina superior se mueve hacia la derecha con una velocidad de 0.2 m/s, mientras que la lámina inferior se mantiene estática. Entre las dos láminas se halla un aceite de viscosidad de 800 mPa *s. calcular:
a) El valor del esfuerzo cortante que se establece en el sistema
b) La velocidad local que adquiere el aceite como consecuencia de la transferencia de cantidad de movimiento, en un punto situado a 3 mm de la lámina inferior.
Se aplican las siguientes formulas para llegar al resultado
Los datos del problema son:
Al sustituir estos valores en las expresiones anteriores resulta:
a)
b)
Ecuaciones básicas que describen el flujo viscoso isotérmico
Ecuación de continuidad.- esta ecuación constituye una forma de expresar la ley de la conservación de la masa. Todos los problemas de flujo de fluidos deben satisfacer la ecuación de continuidad.
(3)
Si el régimen del flujo es estacionario el término se anula y la ecuación No.3 se reduce a:
(4)
Si el fluido es incompresible, la densidad es una constante y la ecuación 4 puede escribirse:
(5)
En la siguiente tabla se muestran las expresiones de la ecuacion de continuidad en coordenadas rectangulares, cilindricas y esfericas.
Tabla No.1 Coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas de la ecuación de continuidad
Aplicación de las ecuaciones diferenciales básicas en el planteamiento de problemas de flujo viscoso isotérmico y estacionario
Para plantear problemas de flujo, si el flujo es incompresible y de viscosidad constante, se aplicaran las ecuaciones y condiciones siguientes.
Ecuación de continuidad
Ecuación de movimiento
Ley de Stokes o ley de Newton de la viscosidad
Condiciones iníciales de límite.
Con estas ecuaciones se obtienen las distribuciones de esfuerzos de velocidad y de presión en el sistema de flujo.
Si se trata de un liquido no Newtoniano, se requerirá el modelo reologico necesario en lugar de la relación de Stokes o de la ley de Newton. En este párrafo se estudia la forma de plantear problemas de flujo viscoso mediante la simplificación de las ecuaciones de continuidad y de movimiento, eliminando aquellos términos que se consideran nulos o despreciables para la situación particular que se analiza. Para determinar que termino se elimina, debe conocerse con bastante profundidad, desde un punto de vista físico, el comportamiento de las variables en el sistema, por ejemplo; naturaleza reologica del fluido: régimen de flujo estacionario y no estacionario, laminar o turbulento: fluido compresible e incompresible: componentes de esfuerzo y de velocidad que tienen significación física; fuerzas que actúan sobre el sistema, etc.
Flujo de una película de líquido que desciende por un plano inclinado
Se considerara un flujo isotérmico laminar y estacionario de una película de liquido que desciende por una superficie plana inclinada, la cual forma un ángulo α con respecto a la aceleración de la gravedad. Suponiendo que se trata de un líquido Newtoniano, la viscosidad y la densidad son constantes; la región de longitud L esta lo suficientemente alejada de los extremos de la superficie por los que los llamados efectos finales no afectan la estabilidad del perfil de velocidad dentro de la zona de estudio. En la figura el eje Z es perpendicular al plano del papel la película tiene un espesor pequeño en la dirección x y una anchura B en la dirección Z. el volumen de control también tiene una anchura B y un espesor finito . La fuerza que causa el movimiento del líquido se debe a la componente de aceleración de la gravedad . En la figura también se señala la entrada y la salida de la cantidad de movimiento en el volumen de control. Las direcciones se toman siempre en el sentido positivo de los ejes de coordenadas.
Figura 2. Flujo viscoso isotérmico de una película de líquido que desciende por una superficie solida bajo la acción de la gravedad: a) sistemas de flujo; b) esquema del sistema con el volumen de control y posición de los ejes de coordenadas.
La velocidad máxima de la película se halla en la interface líquido-gas, es decir, para x igual a . Sin embargo en sistemas de flujo mas complejos no resulta tan sencillo determinar en que punto esta la velocidad máxima; en esos casos, se determina su posición mediante el concepto matemático de que el valor máximo o mínimo de una curva se halla donde la tangente sea nula.
En la figura 3 se representan los perfiles de velocidad y de los esfuerzos cortantes. Como se puede observar el perfil de velocidad es parabólico, mientras que el perfil de esfuerzos cortantes es lineal. En la figura se observa que el valor máximo de esfuerzo cortante esta en la interface solido-liquido, es decir para x=0.
El valor de velocidad que se obtiene para cada valor de x se denomina velocidad local o puntual. En los cálculos de ingeniería no es práctico diseñar equipos o sistemas de flujo utilizando los valores de las velocidades puntuales. En estos casos resulta mas conveniente utilizar un valor medio, representativo del perfil de velocidad, que se conoce como velocidad media o velocidad promedio.
Figura 3. Perfiles de velocidad y de esfuerzos cortantes en una película de líquido
Bibliografía
· Severns , W. H. Y Compañeros, Energía Mediante Vapor Aire o Gas
PROBLEMAS DE FLUJO VISCOSO Y FLUJO EN SUPERFICIES INCLINADAS
Víctor Manuel Félix Rodríguez
06110216
TRANSFERENCIA DE CALOR
RESUMEN
MARZO DEL 2009
Contenido
Problemas de Flujo Viscoso. 3
Procedimiento para plantear y resolver problemas de flujo viscoso. 3
Relación entre el esfuerzo y la velocidad de deformación de los fluidos newtoniano y no newtoniano 4
Fluidos newtonianos. 4
Fluidos no newtonianos. 5
Volumen de control 5
Velocidad de deformación de un fluido. 6
Ecuaciones básicas que describen el flujo viscoso isotérmico. 6
Aplicación de las ecuaciones diferenciales básicas en el planteamiento de problemas de flujo viscoso isotérmico y estacionario. 7
Flujo de una película de líquido que desciende por un plano inclinado. 8
Bibliografía. 11
Problemas de Flujo Viscoso
Procedimiento para plantear y resolver problemas de flujo viscoso
Las reglas generales que deben seguirse para plantear y resolver problemas de flujo, a partir de un esquema físico del sistema, son las siguientes:
1. Se hace un sistema del flujo correspondiente a una región donde se considere que el perfil de velocidad esta desarrollado. En el esquema se representa un volumen de control y se escoge el punto u origen de los ejes de coordenadas.
2. Se escribe un balance de cantidad de movimiento en una sola dirección, en forma de la siguiente ecuación:
Aplicando en el volumen de control de espesor finito y se multiplica cada termino de la ecuación por la magnitud necesaria para transformar el balance de cantidad de movimiento en una expresión que represente un balance de fuerzas.
3. A la expresión resultante del balance de fuerzas se le aplica la definición matemática de la primera derivada se obtiene la correspondiente ecuación diferencial que describe la distribución de los esfuerzos cortantes. Después se integra la ecuación diferencial.
4. En la ecuación integrada se introduce la expresión reologica adecuada de la densidad de flujo de cantidad de movimiento. Con el objetivo de obtener la ecuación diferencial del perfil de velocidad, la cual también se integra.
5. Como resultado de la integración de las ecuaciones diferenciales, se obtienen las expresiones de los perfiles de esfuerzo cortante y de velocidad.
Para entender los pasos anteriores es necesario entender los términos que se manejan, en las siguientes paginas se dar el significado de estas palabras.
Relación entre el esfuerzo y la velocidad de deformación de los fluidos newtoniano y no newtoniano
A continuación se analizaran las formas de expresar la relación existente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación de los fluidos en dependencia si el fluido es newtoniano o no newtoniano.
Fluidos newtonianos
Los fluidos reales que satisfacen la ley de Newton se denominan fluidos newtonianos la experiencia práctica demuestra que los gases y líquidos homogéneos no polimerizados se comportan como fluidos newtonianos la viscosidad de los materiales Newtonianos es independiente del gradiente de velocidad y para una sustancia determinada es solo una función de la temperatura y de la presión.
La siguiente ecuación establece la relación existente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación para fluidos newtonianos. La velocidad de deformación se expresa en términos de gradiente de velocidad: por tanto, el esfuerzo cortante en coordenadas rectangulares se escribe:
(1)
Esta ecuación constituye un planteamiento más general de la ley de Newton de la viscosidad, y se aplica a los casos complejos de flujo. Cuando un flujo es unidimensional, como es el caso de la película que desciende por un plano inclinado en la dirección Y. la ecuación se reduce a:
(2)
Debe recordarse que para fluidos newtonianos la viscosidad solo es una función de la temperatura y de la presión y, en mezclas homogéneas, depende también de la concentración.
Fluidos no newtonianos
En los fluidos no newtonianos la viscosidad es función de la temperatura, de la presión y del gradiente de velocidad. La mayor parte de los fluidos no newtonianos son sustancias altamente viscosas. A temperatura y presión constante la viscosidad de estos materiales varía con el gradiente de velocidad de distintas maneras de acuerdo a esto los líquidos y pastas no newtonianas pueden ser clasificados como:
a) Seudoplasticos.- Son aquellos líquidos cuya viscosidad disminuye con el incremento del gradiente de velocidad. Estos comienzan a fluir tan pronto se les aplica un esfuerzo cortante.
b) Dilatantes.- En estos líquidos, la viscosidad aumenta con el incremento del gradiente de velocidad. Al igual que los seudoplasticos, comienzan a fluir cuando se les aplican valores de
c) Plásticos Bingham.- son materiales que poseen una estructura determinada, por lo que, para que se comporten como un fluido, es necesario romper esa estructura. Por esta razón, estos materiales comienzan a fluir para un valor de donde es el esfuerzo cortante inicial que se requiere aplicar para destruir la estructura. Una ves que comienzan a fluir, la viscosidad de los Plásticos Bingham disminuye con el aumento del gradiente de velocidad.
Existen sustancias no Newtonianas que al ser sometidas a un gradiente de velocidad constante durante un periodo de tiempo sus viscosidades cambian en el tiempo. Este es el caso de los materiales tixotrópicos en los que la viscosidad disminuye con el tiempo, y los reopecticos, en los que, por el contrario, la viscosidad aumenta con el tiempo.
Volumen de control
Uno de los métodos que se utilizan en ingeniería para analizar un sistema de flujo de fluido, de calor o de intercambio de masa, consiste en establecer una región en el espacio, dentro del sistema en cuestión, a la cual se le aplican las leyes físicas fundamentales con vistas a obtener las ecuaciones que describen los fenómenos que ocurren en el sistema. Esta región, que se caracteriza por tener un volumen constante, se denomina volumen de control, y las superficies que lo limitan, superficies de control.
Figura 1. Sistema de flujo en el que se muestra un volumen de control
La forma del volumen de control depende de la geometría del sistema que se estudia. Así, para sistemas rectangulares, puede adoptar la forma de un cubo o de un paralelepípedo, para sistemas cilíndricos y esféricos, adoptara la forma de un tubo o de una esfera hueca, según sea el caso. En la figura 1 se ilustra un sistema de flujo constituido por un liquido que fluye entre dos laminas solidas paralelas de longitud L y anchura W; y separadas entre si por una distancia pequeña B. el volumen de control, situado en el seno del liquido, tiene un volumen L W .
Velocidad de deformación de un fluido
Al explicar el significado físico de la viscosidad, se dice que la conocida ley de Newton define la viscosidad como una relación entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación del fluido, pudiendo expresarse este último termino mediante el gradiente de velocidad.
La velocidad de deformación se expresa mediante el gradiente de velocidad. Inicialmente se considera la deformación causada por el esfuerzo cortante aplicado para el flujo unidimensional.
Para el caso de fluidos newtonianos el esfuerzo cortante es proporcional al cambio de la deformación con el tiempo conocido también como velocidad de deformación.
Ejemplo.
Dos láminas planas paralelas y horizontales están separadas una distancia de 8 mm. La lámina superior se mueve hacia la derecha con una velocidad de 0.2 m/s, mientras que la lámina inferior se mantiene estática. Entre las dos láminas se halla un aceite de viscosidad de 800 mPa *s. calcular:
a) El valor del esfuerzo cortante que se establece en el sistema
b) La velocidad local que adquiere el aceite como consecuencia de la transferencia de cantidad de movimiento, en un punto situado a 3 mm de la lámina inferior.
Se aplican las siguientes formulas para llegar al resultado
Los datos del problema son:
Al sustituir estos valores en las expresiones anteriores resulta:
a)
b)
Ecuaciones básicas que describen el flujo viscoso isotérmico
Ecuación de continuidad.- esta ecuación constituye una forma de expresar la ley de la conservación de la masa. Todos los problemas de flujo de fluidos deben satisfacer la ecuación de continuidad.
(3)
Si el régimen del flujo es estacionario el término se anula y la ecuación No.3 se reduce a:
(4)
Si el fluido es incompresible, la densidad es una constante y la ecuación 4 puede escribirse:
(5)
En la siguiente tabla se muestran las expresiones de la ecuacion de continuidad en coordenadas rectangulares, cilindricas y esfericas.
Tabla No.1 Coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas de la ecuación de continuidad
Aplicación de las ecuaciones diferenciales básicas en el planteamiento de problemas de flujo viscoso isotérmico y estacionario
Para plantear problemas de flujo, si el flujo es incompresible y de viscosidad constante, se aplicaran las ecuaciones y condiciones siguientes.
Ecuación de continuidad
Ecuación de movimiento
Ley de Stokes o ley de Newton de la viscosidad
Condiciones iníciales de límite.
Con estas ecuaciones se obtienen las distribuciones de esfuerzos de velocidad y de presión en el sistema de flujo.
Si se trata de un liquido no Newtoniano, se requerirá el modelo reologico necesario en lugar de la relación de Stokes o de la ley de Newton. En este párrafo se estudia la forma de plantear problemas de flujo viscoso mediante la simplificación de las ecuaciones de continuidad y de movimiento, eliminando aquellos términos que se consideran nulos o despreciables para la situación particular que se analiza. Para determinar que termino se elimina, debe conocerse con bastante profundidad, desde un punto de vista físico, el comportamiento de las variables en el sistema, por ejemplo; naturaleza reologica del fluido: régimen de flujo estacionario y no estacionario, laminar o turbulento: fluido compresible e incompresible: componentes de esfuerzo y de velocidad que tienen significación física; fuerzas que actúan sobre el sistema, etc.
Flujo de una película de líquido que desciende por un plano inclinado
Se considerara un flujo isotérmico laminar y estacionario de una película de liquido que desciende por una superficie plana inclinada, la cual forma un ángulo α con respecto a la aceleración de la gravedad. Suponiendo que se trata de un líquido Newtoniano, la viscosidad y la densidad son constantes; la región de longitud L esta lo suficientemente alejada de los extremos de la superficie por los que los llamados efectos finales no afectan la estabilidad del perfil de velocidad dentro de la zona de estudio. En la figura el eje Z es perpendicular al plano del papel la película tiene un espesor pequeño en la dirección x y una anchura B en la dirección Z. el volumen de control también tiene una anchura B y un espesor finito . La fuerza que causa el movimiento del líquido se debe a la componente de aceleración de la gravedad . En la figura también se señala la entrada y la salida de la cantidad de movimiento en el volumen de control. Las direcciones se toman siempre en el sentido positivo de los ejes de coordenadas.
Figura 2. Flujo viscoso isotérmico de una película de líquido que desciende por una superficie solida bajo la acción de la gravedad: a) sistemas de flujo; b) esquema del sistema con el volumen de control y posición de los ejes de coordenadas.
La velocidad máxima de la película se halla en la interface líquido-gas, es decir, para x igual a . Sin embargo en sistemas de flujo mas complejos no resulta tan sencillo determinar en que punto esta la velocidad máxima; en esos casos, se determina su posición mediante el concepto matemático de que el valor máximo o mínimo de una curva se halla donde la tangente sea nula.
En la figura 3 se representan los perfiles de velocidad y de los esfuerzos cortantes. Como se puede observar el perfil de velocidad es parabólico, mientras que el perfil de esfuerzos cortantes es lineal. En la figura se observa que el valor máximo de esfuerzo cortante esta en la interface solido-liquido, es decir para x=0.
El valor de velocidad que se obtiene para cada valor de x se denomina velocidad local o puntual. En los cálculos de ingeniería no es práctico diseñar equipos o sistemas de flujo utilizando los valores de las velocidades puntuales. En estos casos resulta mas conveniente utilizar un valor medio, representativo del perfil de velocidad, que se conoce como velocidad media o velocidad promedio.
Figura 3. Perfiles de velocidad y de esfuerzos cortantes en una película de líquido
Bibliografía
· Severns , W. H. Y Compañeros, Energía Mediante Vapor Aire o Gas
en esta primera parte me parecio muy bien la explicacion que diste acerca de los problemas de flujo viscozo ya que no hubo tanto reburujo ya que resaltaste solo lo mas importante muy buena exposicion.
ResponderEliminarbueno mas que nada se tendria que ver el final de la exposicion mas que nda para asi poder crear una critica contructiva acerca de ella y pues por el momento esta bien la informacion
ResponderEliminarjoel ramirez v..
ResponderEliminarprimera parte de 2.
pues esta primera parte se me hizo interesante , asi como una buena exposicion de tu parte , y la explicacion de la diferencia de los fluidos Newtonianos y no Newtonianos, esperare la segunda parte para comentar mas,- pero bien hecho
Que rollo mi Felix antes de comenzar dejeme decirle que se lucio con el formato y la organizacion muy buen blog bueno a lo que te truje chencha. Muy buena la manera de explicarlos problemas del flujo pero con ecuaciones diferenciales NO eso no mi felix. Pero la diferencia de newtonianos y no newtonianos Perfecto Orale pues
ResponderEliminares todo felix te salio al 100 la expo asta el profe le gusto te felicito la forma de explicarnos todS estas formulas asi como los fluidos y newtonianos y no newtonianos
ResponderEliminarse me hizo muy buena tu exposicion, como creo que a la mayoria, de verdad se noto que habias investigado sobre el tema y la informacion que nos mostraste fue muy interesante y muy sustanciosa, lo que mas me gusto fue que supiste muy bien como sisntetizar todo y mostrar lo mas importante
ResponderEliminarfelicidades
buena presentacion y resumen de como resolver problemas de flujo viscoso, en cuanto a los tipos de fluidos newtonianos y no newtonianos la diferencia de ambos y los tipos de estos y como se comporta su viscosidad en cierto momento, a si como tomar en cuenta una region en el espacio, las velocidades de los fluidos viscosos y la simplificacion de cada ecuacion dependiendo de ciertas situaciones. buena exposicion solo falto en esta pagian haber puesto las ecuaciones para una mejor comprension de este tema, pero como lo dije antes buena investigacion y buena exposicion. nos vemos
ResponderEliminarla expocicion trato acer de la ecuacion de la continuidad. Ademas la forma donde podemos aplicarla en nuestra vida diaria al estar trabajando con diferentes tipos de flujos com o el estacionario, el viscosos etc. Ademas menciono los direntes fluidos como el fluido newtoniano y como se desempeña con la ecuacion de continuidad. Dominio del tema.
ResponderEliminaresta es una de las pocas exposiciones que he observado que estaba muy complementada en informacion. y lo bueno que lo que te toco exponer es un factor muy importante en un intercambiador ya que en este siempre existira un flujo y gracias a la exposicion sabremos los metodos de como calcular algunos tipos de flujos ya mencionados en la exposicion.
ResponderEliminary pues no se diga que esto me ira a servir de mucho en mi proyecto ya que es uno de los factores de mayor importancia en un intercambiador no solo como ira a funcionar sino en la elaboracion de un intercambiador
muy buena exposicion.
esta exposicion estubo muy completa, no le falto nada, encerio en esta exposicion aprendi mucho de lo que se requiere para la elaboracion de un intercambiador pero si aprendi lo suficiente.
ResponderEliminary de esta exposicion me servira mucho por
Se ve que estabas empapado del tema, fue muy buena exposicion, aunque ya habiamos visto algo de eso en mecanica de fluidos fue buena manera de recordarlo.
ResponderEliminarEs de gran ayuda para saber como realizar un modelo o prototipo de intercambiador.
PARA RESOLVER PROBEMAS DE FLUJO VISCOSO EXISTEN PROCEDIMIENTOS.SE PUEDEN RESUMIR EN UN SISTEMA QUE ES :
ResponderEliminarHACER UN SISTEMA DEL FLUJO QUE TENGA UNA VELOCIDAD DESARROLLADA INCLUYENDO EL VOLUMEN Y ORIGEN DE COORDENADAS, DESPUES ESCRIBIMOS UN BALANCE DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN UNA SOLA DIRECCION AL RESULTADO DE FUERZAS SE LE SACA LA PRIMERA DERIVADA Y DESPUES SE INTEGRA, Y LUEGO OBTENEMOS LA ECUACION DIFERENCIAL SE INTEGRA, Y SE OBTIENE EL ESFUERZO CORTANTE Y LA VELOCIDAD.
EXISTEN FLUIDOS NEWTONIANOS Y NO NEWTONIANOS: LOS FLUIDOS NEWTONIANOS SON LOS FLUIDOS REALES QUE SATISFACEN LA LEY DE NEWTON. LOS NO NEWTONIANOS, LA VISCOSIDAD ES FUNCION DE LA TEMPERATURA, LA PRESION,Y DEL GRADIANTE DE VELOCIDAD. LA MAYOR PARTE DE LOS FLUIDOS NO NEWTONIANOS SON SUSTANCIAS ALTAMENTE VISCOSAS SE CLASIFICAN EN SEUDOPLASTIOS, DILATANTES, Y PLASTICOS.
PARA PLANTEAR PROBLEMAS DE FLUJOS ,SI EL FLUJO INCOPRESIBLE Y DE VISCOSIDAD CONSTANTE,SE APLICAN LAS ECUACONES SIGUIENTES:
ECUACION DE CONTINUIDAD,ECUACION DE MOVIMIENTO,LEY DE STOKES O LEY DE NEWTON, CONDICIONES INICIALES DE LIMITE.
THANK YOU POR TU EXPO,,, ESTUBO MUY BIEN COMO RESUMISTE LAS FORMULAS,, COMO DICE EL PROFE,,COMO RECETAS DE COMIDA,,,, TE FELICITO
pues primeramente es muy buena ing¡formacion la que diste, en realidad excelente muy buena forma deexplicarnos las recetas que necesitamos para ver como realizamos el inter. de calor.
ResponderEliminarAUNQUE SI TE QUIERO DAR UNA SUGERENCIA, BUENO NO SOLOA TI SI NO A LOS DEMAS COMPAÑEROS QUE FALTAN POR EXPONER,Y QUISIERA QUE LA TOMARN MUY EN CUENTA, Y ES QUE ALGUNOS DE LA CLASE,PARA NO DECIR QUE LA MAYORIA, NO AN LLEVADO O ESTAN LLEVANDO MECANICA DE FLUIDOS!!! ALGUNOS NO LO HEMOS LLEVADO Y SI COMO QUE NOS PERDIAMOS UN POCO CUANDO DECIAS: COMO VIMOS EN MECANICA DE FLUIDOS. TEN ENCUENTA NO TODOS SOMOS DEL MISMO SEMESTRE, Y CREO QUE TU TAMBIEN TE SENTIRIAS PERDIDO SI EN ALGUNA CLASE TER ASEN REFERENCIA A OTRA QUE AUN NO LLEVAS.
pero eso me sirvio para investigar un poco por mi cuenta tanto de mecnica de fluidos, termodinamica, y volver a leer la informacion que nos brindo el profe.
en la exposicion de los problemas de flujos viscosos y flujo de superficies inclinadas. Aprendi las reglas que se deven formularse para la resolucion de los problemas donde se implica donde el fluido es newtoniano o no newtoniano ya que de esto se debe partir para la resulucion del problema.
ResponderEliminaresto nos brinda de gran ayuda para las materia de sistemas y maquinas de fluidos donde es vital saber el tipo de fluido para la utilizacion de la bomba adecuada para bombear tal liquido.
estuvo muy bien la exposicion y ademas muy bien resumida ya que nadamas se pusieron las formulas que realmente se utilizan, ademas que nos mostraste como afecta la velocidad en el rosamiento que existen en las tuberias inclinadas y como afecta esto al fluido buena exposicion
ResponderEliminarSinceramente tenia duda sobre porque le llamaban fluido newtoniano y pues ya tengo claro lo que es. En cuanto a resolver los problemas que presentaste pues si como dijiste ya lo habiamos visto en fluidos algo complicado pero pues si me hiciste recordar un poco
ResponderEliminarBueno primeramente dejame felicitarte pues hiciste un buen trabajo al exponer tu tema y una observacion acerca de tu blog es que no pusiste las formulas de las que hablas.
ResponderEliminarYa hablando de problemas de flujos viscosos y flujo en superficies inclinadas.
Es algo de suma importancia el conocer como plantear y resolver problemas de flujos viscosos pues esto es un punto con el que deberemos de enfrentarnos al disenar un intercambiador de calor ya que todos los fluidos tiene diferente viscosidad por ejemplo, glicerina y agua, se encontrará que se deforman con diferente rapidez para una misma fuerza cortante. La glicerina ofrece mucha mayor resistencia a la deformación que el agua; se dice entonces que es mucho más viscosa.
Ahora bien, asi como mencionaste importante tambien conocer los terminos de los que se habla en las reglas que deben seguirse para plantear y resolver problemas con flujos viscosos. Si hablamos de fluidos newtonianos tengo que saber que son aquellos fluidos donde el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la rapidez de deformación se denominan fluidos newtonianos(satisfaga la ley de newton) y tengo que saber que la mayor parte de los fluidos comunes como el agua, el aire, y la gasolina son prácticamente newtonianos bajo condiciones normales. Y por lo contario los fluidos no newtonianos son fluidos donde el esfuerzo cortante no es directamente proporcional a la rapidez de deformación y ejemplos de esto muy claros son la crema dental y la pintura Lucite. Esta última es muy "espesa" cuando se encuentra en su recipiente, pero se "adelgaza" si se extiende con una brocha.
Y por ultimo se habla del flujo de un liquido que desciende en un plano inclinado lo cual debemos de saber pues no siempre trabajaremos en una superficie horizontal o vertical y gracias a las formulas que se nos ensenio podremos calcular facilmente el flujo en una superficie inclinada.
JOEL RAMIREZ V.,.,.,..., (JOE JR BR )
ResponderEliminarSEGUNDA PARTE .
DE NUEVO FELICITACIONES , por exlicar enn forma simple las formulas directas a utilizar ya despues de una ardua talacha matematica.....
Este es un tema importantisimo para el desarrollo de cualquier proyecto basado en cualquier sustancia que fluya sobre algun material, puesto que Dependiendo de su viscosidad fluyen a mayor o menor velocidad. Mientras más viscoso es un fluido, fluye con menor velocidad mientras menos viscoso, fluye con mayor velocidad.
es importante diferenciar los tipos de fluidos newtonianos y no newtonianos .
Las formulitas que rigen en todo analisis de movimiento de un fluido se obtienen por la aplicación de la MECANICA Y TERMODINAMICA.
es importante conocer y resolver problemas de flujo viscoso.
se puede analizar por separado un volumen de control que permitiran medir y ver sus propiedades (del fluido)como masa, energía, entropía, momento angular, momento lineal, número de partículas. etc
Fernando Fernandez
ResponderEliminarExcelente exposicion solo hay que trabajar un poco mas en como utilizar el internet y subir las formulas ya que nos podrian ser de mucha utilidad me llamo mucho la atencion el tema de velocidad de deformacion de un fluido ya que este implica esfurzos cortantes y es muy interesante, ya que se pueden calcular flujos como chorros saliendo de una manguera asi como presiones
lo que entendi es que existen diferentes tipos de flujos en los cuales pueden ser calculados con algunas formulas
ResponderEliminarnos sirve en la carrera ya que al diseñar un intercambiador tenemos que saber que fluido se va a usar y sacar la velocidad que necesitamos para nuetro propisitos
El conocer como plantear y resolver problemas de flujos viscosos en superficies inclinadas es algo interesante e importante para nosotros ya que nos sera de utilidad al empezar a analizar nuestro proyecto, pues todos los fluidos tiene diferente viscosidad. Tambien es importante conocer los terminos de los que se habla en las reglas que deben seguirse para plantear y resolver problemas con flujos viscosos. Los fluidos newtonianos son aquellos fluidos donde el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la rapidez de deformación; por lo contario los fluidos no newtonianos son fluidos donde el esfuerzo cortante no es directamente proporcional a la rapidez de deformación.
ResponderEliminarEn esta exposicion aprendi sobre como plantear y resolver problemas de flujo viscozo en las cuales existen 5 reglas que se deben seguir para resolverlos y en ellos existe una relacion que hay entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformacion de los fluidos ya que estos dependen si el fluido es newtoniano estos son fluidos reales que satisfasen la ley de newton en estos la viscosidad solo es una funcion de la temperatura y de la presion en mezclas homogeneas y dependen de su concentracion y los no newtonianos son aquellos al igual que los newtonianos la viscosidad es funcion de la temperatura y de la presion pero estos dependen del gradiente de la velocidad y estas son sustancias altamente viscozas y estos pueden ser de tipo seudoplasticos, dilatantes y plasticos bingham.
ResponderEliminarTambien aprendi sobre el metodo que se utiliza para ingenieria para analizar un sistema del flujo de un fluido que se llama el volumen de control ya que en la region que se calcula el fluido tiene que tener un volumen constante y este depende de su geometria y para poder hacer calculos para este tipo de problemas se utilizan la ecuacion de la continuidad y la de movimiento. Esto me va a servir para tener todas las bases para resolver problemas de flujo viscozo y tambien flujo en superficies inclinadas con mas facilidad en conclusion es una exposicion muy completa y clara y bien explicada.
El conocimiento del calculo de los flujos viscocos, en materia de transferencia de calor, tiene una importancia significativa, ya que mediante dichos calculos se puede determinar e implementar el mejor fluido en un determinado sistema, es decir, podemos utilizar un fluido que absorva o bien transmita el calor.(segun sea nuestra conveniencia) Por ende dichos calculos seran de vital importancia en el diseño de cualquier disipador de calor que tenga como elemento auxiliar alguna clase de fluido
ResponderEliminarahora ya culminada la exposicion me di cuenta que hay que saber como meter y usar los los conociemientos pra poder realizar un calculo con exactitud de los flujos viscosos, ya que estos nos pueden servir para crear el mismo proyecto que se tiene que entregar en dicha materia lo que es el disipador de calor, asi para saber que tipo de fluido nos conviene usar para que nos sea menos batalloso nos enfocamos en los calculos para un mejor desempeño
ResponderEliminaresta esxpo me fue de mucho agrado ya k gracias a esta tiene como poder realizar problemas de flujo viscoso y eso de gran ayuda para nosotros como ing en nuestra vida diaria asi como en tareas
ResponderEliminarLos problemas de flujos se nos presentaran en el momento que tengamos que realizar un intercambiador de calor, y como cada flujo tiene caracteristicas diferenctes, cada diseño sera diferente, por esta razon cada flujo se comprtara de manera difeente en un mismo sistema.
ResponderEliminarUno division de flujos es la llamada flujos newtonianos, que son aquellos donde el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la velocidad de deformacion, un ejemplo comun de estos fluidos es el agua, aire y la gasolina
En los fluidos no newtonianos el esfuerzo cortante no es directamente proporcional a la rapidez de deformación, como algunas pinturas y pastas dentales.
Este tema es esencial en la aplicacion y desarrollo de cualquier sistema que maneje fluidos y mas en aquellas en el que el fluido sea conciderado como viscoso, la exposicion hace un enfoque especial en los fluidos newtonianos y no newtonianos los cuales describen a los fluidos con ciertas caractetisticas de los esfuerzos cortantes para despues clasificarlos de un u otro modo.
ResponderEliminarEn la vida real se ve estos fenomenos en casi cualquier maquina debido a que estas utilizan aceites (fluido vizcoso) por lo tanto es un tema que debemos conocerlo muy bien para poder atacar los problemas que se nos presenten de la manera mas precisas posible.
Lo mas interesante en la exposicion es el problema resuelto de las laminas con el fluido entre ellas, la cual me nos presenta un problema practico y como se ataca
en este tema fue la primera esepcion en la aplicacion de problemas de diferentes temas de fluidos viscosos el cual fue un desarrolo esepcional y preciso. el cual fue el prrincipal desarrolo de fluidos newtonianos y no newtonianosel cuales son describibles con diferentes caracteristicas. lo cual es aplicable a motores con presisos tipos de fluidos con alta densidad y altas temperaturas en el momento del trabajo que realiza la maquina y saber como comensar a realizar operaciones atravez de datos o formulas mencionadas en el tema.
ResponderEliminareste tema nos enseña como evitar tener problemas con el flujo viscoso a partir de 5 reglas.
ResponderEliminartambien nos habla de los fluidos newtonianos y no newtonianos. los fluidos newtonianos son los que satisfacen la ley de newton. y los fluidos no newtonianos la viscosidad es función de la temperatura, de la presión y del gradiente de velocidad.
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ResponderEliminaraltermino de tu exposicon me percate que el problema de viscozidad no es tan complicado de resolver me agrado la primera parte de la exposiscion ya que estuvo muy dinamica
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