2024 – Mecánica de Fluidos
Curriculum
- 7 Sections
- 129 Lessons
- 19 Weeks
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- Información generalReglas generales del curso4
- Conceptos básicos de Mec. de Fluidos22
- 2.1¿Qué es un fluido?
- 2.2Esfuerzo cortante: sólido vs. fluido
- 2.3Video: Manómetro tipo Bourdon
- 2.4Video: Como se fabrica un Manómetro tipo Bourdon
- 2.5Areas de aplicación de la mecánica de fluidos en Energías Renovables
- 2.6Condición de no-deslizamiento
- 2.7Bonus – Perdida de sustentación en un avión
- 2.8Clasificación de los flujos de fluidos – I
- 2.9Tarea 1 – Breve historia de la mecánica de fluidos3 Days
- 2.10Clasificación de los flujos de fluidos – II
- 2.11Video – Experimento de Numero de Reynolds
- 2.12Bonus – SpaceX Falcon 9
- 2.13Clasificación de los flujos de fluidos – III
- 2.14Sistema y volumen de control
- 2.15Dimensiones y unidades
- 2.16Tecnica para la resolución de problemas
- 2.17Exactitud y presición
- 2.18Ejemplo: Precio del gas LP (Agosto 20, 2024)
- 2.19Digitos Significativos
- 2.20Examen 01 – Conceptos básicos25 Questions
- 2.21Revision de Examen-01 escrito
- 2.22Examen 001 – Conceptos basicos10 Minutes0 Questions
- Propiedades de los fluidos43
- 3.1Propiedades Intesivas vs Extensivas
- 3.2Propiedades Especificas
- 3.3Ejercicio 01 : Determina el volumen especifico de un gas ideal
- 3.4Tabla: Masa molar y constante de gases ideales
- 3.5Densidad y Gravedad Especifica
- 3.6Video: Columna de fluidos con diferentes densidades
- 3.7Ejercicio 02: Peso, Densidad y GE
- 3.8Ejercicio 03: Presión al final del proceso de combustión
- 3.9Ejercicio 04: Presión de un Neumatico
- 3.10Presion de vapor
- 3.11Tabla: Propiedades del agua saturada
- 3.12Ejercicio 05: Presión de vapor
- 3.13Ejercicio 06: Sistema de refrigeración automotriz
- 3.14Bonus: ¿Se puede hervir el agua con la gravedad?
- 3.15Cavitacion
- 3.16Video: ¿Qué es CAVITACIÓN y cómo prevenirla?
- 3.17Ejercicio 07: Bomba sin cavitación
- 3.18Ejercicio 08: Cavitación en sistema de tuberías
- 3.19Energía
- 3.20Entalpia especifica (h)
- 3.21Ejercicio 09: Entalpia
- 3.22Tarea: Practica de propiedades de Fluidos
- 3.23Coeficiente de compresibilidad
- 3.24Video – Golpe de Ariete
- 3.25Coeficiente de Expansión Volumetrica
- 3.26Ejercicio 10: Variación de densidad en proceso Isobarico (P = cte)
- 3.27Ejercicio 11: Variación de densidad en proceso Isotermico (T = cte)
- 3.28Viscocidad
- 3.29Variacion de la viscocidad de gases y liquidos con la temperatura
- 3.30Python + IA : Graficar la relacion de Sutherland
- 3.31Tensión superficial
- 3.32Video: ¿Qué pasa si exprimes un trapo mojado en el espacio?
- 3.33Ejercicio 12: Presion interna de una gota de agua
- 3.34Ejercicio 13: Volumen máximo de una gota de agua antes de romperse
- 3.35Efecto capilar
- 3.36Equipo 1: Densidad y gravedad especifica
- 3.37Equipo 2: Presión de Vapor y Cavitación
- 3.38Equipo 3: Energía y Calor Especifico
- 3.39Equipo 4: Compresibilidad y velocidad del sonido
- 3.40Equipo 5: Viscosidad
- 3.41Equipo 6: Tension superficial
- 3.42Examen
- 3.43Revision de Examen
- Estática de fluidos (Fluidos en Reposo)23
- 4.1Presion
- 4.2Tabla: Presión utilizada en la industria automotriz
- 4.3Variacion de la presión con la profunidad
- 4.4Ley de Stevin
- 4.5Ley de Pascal
- 4.6Ejercicio 01: Gato Hidraulico
- 4.7El barometro
- 4.8El manometro de Tubo abierto
- 4.9Ejercicio 02: Manometro U con varios fluidos
- 4.10Ejercicio 03: Manometro de doble fluido
- 4.11Ejercicio 04: Linea de gasolina
- 4.12Fuerzas hidrostáticas sobre superficies sumergidas
- 4.13Ejercicio: Fuerza hidroestatica resultanta sobre un auto sumergido
- 4.14Video: ¿Cómo sobrevivir si quedamos atrapados en el interior de un coche bajo el agua?
- 4.15Flotación
- 4.16Ejercicio 06: Un cubo de hielo que flota en agua de mar
- 4.17Tarea: Sistema de caracterización de Presión atmosférica, Temperatura y Humedad
- 4.18Tarea Equipo 5 – Reporte
- 4.19Tarea Equipo 6 – Reporte
- 4.20Tarea Equipo 4 – Reporte
- 4.21Tarea Equipo 2 – Reporte
- 4.22Tarea Equipo 1 – Reporte
- 4.23Tarea Equipo 3 – Reporte
- Cinemática de fluidos (Fluidos en Movimiento)26
- 5.1Introducción a la cinemática de fluidos
- 5.2Campo de flujo (Video)
- 5.3Tutorial – Python en Google Colab
- 5.4Tutorial – Visualiza un campo vectorial usando Python
- 5.5Ejemplo – Campo de velocidad bidimensional (Python)
- 5.6Ejercicio: Aceleración de una particula de fluido en una boquilla
- 5.7Derivada Material y Aceleracion Material
- 5.8Ejemplo – Campo de aceleracion bidimensional (Python)
- 5.9Visualización – Líneas de Corriente
- 5.10Visualización – Líneas de Trayectoria
- 5.11Visualización – Líneas de traza
- 5.12Tarea – Arma un cañon de vórtices
- 5.13Tutorial – Solucion de ecuaciones diferenciales con Python
- 5.14Ejercicio: Lineas de corriente en plano XY
- 5.15Tarea – Cañon de vortices (1-5)
- 5.16Tarea – Cañon de vortices (6-10)
- 5.17Tarea – Cañon de vortices (10-15)
- 5.18Tarea – Cañon de vortices (16-20)
- 5.19Tipos de deformación en los elementos fluidos
- 5.20Ejercicio – Propiedades cinematicas en un flujo bidimencional
- 5.21Video: Teorema de Transporte de Reynolds (Fluidomanos)
- 5.22Ejercicio – RTT y conservacion de la masa
- 5.23Ejercicio – RTT y momento lineal
- 5.24Resumen (Libro Cengel)
- 5.25Problemas de repaso para examen de Cinematica de Fluidos
- 5.26Examen 04
- Conservación masa, Energía (Bernoulli)14
- 6.1Conservación de la masa
- 6.2Ejercicio – Flujo de agua por la boquilla de una manguera
- 6.3Ejercicio – Descarga de agua de un tanque
- 6.4Problemas – Conservación de la masa
- 6.5Energía mecánica y eficiencia
- 6.6Ejercicio – Eficiencia mecanica de un ventilador
- 6.7Ejercicio – Bombeo de agua a un tanque elevado
- 6.8Problemas – Energía mecánica y eficiencia
- 6.9La ecuacion de Bernoulli
- 6.10Limitaciones de la ecuación de Bernoulli
- 6.11Video – Pitot static system
- 6.12Ejercicio – Medición de velocidad por medio de un tubo Pitot
- 6.13Ejercicio – Extracción de gasolina por medio de un sifón
- 6.14Problemas – Ecuación de Bernoulli
- Flujo en tuberias0
Video: ¿Qué es CAVITACIÓN y cómo prevenirla?
Actividad: Observa el video y responde a las preguntas en los comentarios
- ¿ En las tuberias industriales que efectos contibuyen a la disminución de presión ?
- Efecto 1:
- Efecto 2:
- ¿Cuáles son los factores que se ocurren para crear cavitación en un sistema con buen diseño de transporte de fluidos?
- ¿Qué es la Ruptura del espectro de aceleracion ? Investiga y explica para que se usa el espectro de aceleración.
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E1: se pierde la energía gracias a a la fricción
E2:Si se cambia el diámetro se cambia la velocidad del fluido, si se hace más chico es más rápido
Mezclas turbulentas, problemas en tuberías y errores de las dimensiones
La ruptura del espectro de aceleración es el cambio en las vibraciones de un sistema y en el ámbito de mecánica de fluidos según lo investigado se puede utilizar para checar si la maquinaria se encuentra en orden
En las tuberías industriales, la disminución de presión es causada por dos factores principales:
Pérdida de energía por fricción entre el fluido y las paredes de la tubería.
Reducción del diámetro de la tubería, lo que genera mayor resistencia al flujo.
Los factores que provocan cavitación en un sistema bien diseñado para el transporte de fluidos incluyen:
Problemas en las tuberías.
Turbulencias en las mezclas de fluidos.
Errores en la disminución del diámetro de la tubería.
La ruptura del espectro de aceleración se refiere a la capacidad de los materiales de construcción para soportar fuerzas dinámicas, como las generadas por un terremoto, sin sufrir daños severos.
Efecto 1: hay una perdida de energía por la fricción que existe en la tubería
Efecto 2: cambio de diámetro de tuberías
¿Cuáles son los factores que se ocurren para crear cavitación en un sistema con buen diseño de transporte de fluidos? Fugas, obstrucción en la tubería, turbulencias y mezcla de los fluidos
¿Qué es la Ruptura del espectro de aceleracion ? Es un fenómeno crítico que en la respuesta sísmica de las estructuras, donde se observa un incremento abrupto en la aceleracion a ciertas frecuencias
Pregunta 1
Efecto 1) Perdida de energia durante el flujo del fluido debido a la friccion del fluido con la tuberia
-Efecto 2) Cambio en el diametro de tuberias
Pregunta 2
1. Problemas en la tuberia (obstrucciones o fugas que afectan la velocidad y presion del sistema)
2. Mezclas turbulentas
3. Errores en el dimencionamiento del proyecto
Pregunta 3
La ruptura del espectro de aceleración se refiere a un punto específico en el espectro de respuesta de un terreno o estructura donde la aceleración llega a su valor máximo o presenta un cambio significativo en su comportamiento. Este concepto es crucial en ingeniería sísmica, ya que permite comprender cómo reaccionan distintas estructuras ante los movimientos sísmicos.
https://chatgpt.com/share/13da7777-b352-4cac-8db4-587094c3a1f4
Pregunta 1.
Efecto 1: Se tiene una perdida de energía por la fricción del liquido
Efecto 2: Cambio de Diámetro en las tuberías
Pregunta 2:
Fugas , Osbtruccion en la tubería,Mezcla de liquidos.
Pregunta 3:
fenómeno en el análisis sísmico que ocurre cuando la respuesta sísmica de una estructura o componente supera el rango de frecuencias que está representado en el espectro de aceleración utilizado para el análisis.
1) Efecto 1: Hay una perdida de energía debido a la fricción del liquido con la tubería y cuanto menor energía, menor será la presión.
Efecto 2: Cambio en los diámetros de las tuberías
2) Obstrucciones en la tubería, mezcla de fluidos a diferentes velocidades, errores de dimensionamiento
3) Cuando sobrepasa el limite de ruido de alta frecuencia en el activo, se usa para conocer si existe cavitación en el equipo
Efecto 1:PErdida de energia por friccion de la tuberia
Efecto 2: Cambio de diametro de tuberias
¿1? Obstrucciones, fugas, mezcla de fluidos, turbulencias
¿2?Es el cambio de comportamiento de una maquina la cual analiza las vibraciones y el ruido de alta frecuencia que se grafican por medio de sensores, lo cuales nos permiten ver las diferencia en la grafica la cual indicaria la cavitacion.
Efecto 1: perdida de energía del fluido debido a la fricción.
Efecto 2: un cambio en el diametro hace que cambie la velocidad del fluido.
Los factores que pueden crear cavitación son las mezclas turbulentas, errores al dimensionar el proyecto y problemas en los ductos o tuberias.
La ruptura del espectro de de aceleración es cuando existe un cambio en las vibraciones de un sistema y este se utiliza comunmente en la sismología, pero en la mecanica de fluidos se puede usar para poder detectar fallos en la maquinaría
1)
Efecto 1: Entre más lejos del origen del movimiento del flujo habrá mayor perdida de energía debido a la friccion del fluido con la tuberia, reduciendo la presión.
Efecto 2: La reducción en el diámetro de la tubería provoca que la velocidad del fluido aumente, por lo que la presión del sistema disminuye para mantener el sistema en equilibrio.
2)
Problemas en la tubería como obstrucciones o fugas
La mezcla de fluidos con una gran diferencia de velocidad provoca fluctuaciones turbulentas de presión
Errores de dimensionamiento del proyecto
3)
Es cuando se supera el límite tolerable que puede tener el activo en cuanto a ruidos de alta frecuencia y la cavitacion genera ruidos de alta frecuencia en el activo por lo que la podemos detectar
Pregunta 1:
Efecto 1: Perdida de energía
Efecto 2: Cambió del diámetro de las tuberías.
Pregunta 2:
Problemas en tuberías o saturación de estas, mezclas turbulentas (cuando dos fluidos vecinos se mezclan causan inestabilidad) y errores de dimensionamiento del proyecto (fluidos volátiles).
Pregunta 3:
Es cuando se supera el límite tolerable que puede tener un activo en cuanto a ruido de alta frecuencia, lo que indica que tenemos problemas de cavitación.
En las tuberias industriales que efectos contibuyen a la disminución de presión ?
Efecto 1: Perdida de energía por la fricción del fluido con la tubería.
Efecto 2: Disminución de la tubería.
¿Cuáles son los factores que se ocurren para crear cavitación en un sistema con buen diseño de transporte de fluidos?
Problemas en las tuberías, mezclas turbulentas y errores en la disminución de la tubería.
¿Qué es la Ruptura del espectro de aceleración?
Característica de los materiales de construcción, estos son capaces de soportar daños como los terremotos.
Es la pérdida de la energía del fluido por la fricción
2 El diámetro disminuye y por ende velocidad aumenta
Son los factores que suceden para crear cavitación: problemas en tuberías, mezclas turbulentas y errores de dimensionamiento del proyecto.
La ruptura del espectro de aceleración es un fenómeno que ocurre en el análisis de respuesta sísmica de estructuras. Se refiere a la disminución repentina y significativa de la aceleración espectral en un espectro de respuesta, que ocurre en ciertas frecuencias específicas del sistema estructural analizado. Este fenómeno es particularmente relevante en estructuras que tienen varias frecuencias naturales cercanas entre sí o cuando el espectro de aceleración.
https://chatgpt.com/share/bcd73833-c325-4967-b026-ce3cfcd14ca4
1.- Lejania del origen del movimiento y cambios en los diámetros de tuberías
2.-Problemas en tuberías, mezclas turbulentas y errores en el dimensionamiento del proyecto
3.-Valor que sobrepasa el funcionamiento normal del activo en cuanto a vibración
Y es uno de los parámetros utilizados con mayor frecuencia en ingeniería sísmica para el diseño sismo resistente
¿En las tuberías industriales que efectos contribuyen a la disminución de presión ?
Efecto 1:Fricción del ruido con la tubería
Efecto 2: Cambios en el diámetro de las tuberías
¿Cuáles son los factores que se ocurren para crear cavitación en un sistema con buen diseño de transporte de fluidos?
1. Problemas en la tubería
2. Mezclas turbulentas
3. Errores en el dimensionamiento del proyecto
¿Qué es la Ruptura del espectro de aceleración? Investiga y explica para que se usa el espectro de aceleración.
Es el gráfico de datos de las frecuencias de vibración que tiene una estructura. La ruptura de este espectro son los cambios o caídas en el espectro.
Este espectro es utilizado para
1. Diseño sísmico de las estructuras: Ayuda a entender como distintas estructuras reaccionan a diferentes vibraciones como la de los terremotos.
2. Predicción del daño estructural: El conocer los daños que pueden tener las estructuras ante los terremotos, se pueden prevenir posibles daños después de los sismos.
3. Normativas de construcción: ayuda a generar normas y códigos de construcción que sean una guía para el diseño de las estructuras
Respueta 1. Pérdida de la energía del fluido por fricción (la presión disminuye)
El diámetro disminuye y la presión también, siendo la velocidad la que aumenta
Respuesta 2.
Los problemas en ductos y tubos, laa mezcla de dos fluidos con velocidad diferente y el error de dimensionamiento del protecto
Respuesta 3
Se refiere a la forma en que se representa la respuesta de una estructura a diferentes frecuencias de movimiento sísmico. Esto nos ayuda a entender y diseñar las estructuras en los sistemas.
Efecto 1: Perdida de energia
Efecto 2: Disminución del área de la tubería
Problemas en tuberías, Mezclas turbulentas y errores de dimensiones de la tubería.
Características que tienen los materiales o estructuras de construcción.
Se usa para ver el flujo y la velocidad de los fluidos.
1.- Efecto 1: Perdida de energía debido a la fricción que se da por el flujo del líquido
Efecto 2: Disminución de sección de flujo
2.- Problemas en tuberías, mezclas turbulencias y errores de dimensionamiento del proyecto
3.- Es el límite tolerable que puede llegar a tener el activo en cuanto a ruido de alta frecuencia, y se usa para detectar anomalías donde pueda estar en riesgo como la cavitacion por ejemplo
Efecto 1: Pérdida de energía debido a la fricción.
Efecto 2: Cambios en el diámetro de la tubería.
Problemas en las tuberías, mezclas turbulentas y errores en las dimensiones.
Es el límite tolerable que puede tener el activo en cuanto a ruido de alta frecuencia y detecta si hay cavitación en el sistema.
1- Se puede deber a pérdida de energía por fricción y por el cambio en el diámetro de la tubería
2-Problemas en las tubarlas, mezclas turoulentas y errores en el dimerisionamiento.
3- Se refiere a el aumento significativo en el espectro de velocidad que básicamente es una herramienta que se puede utilizar para monitorear el efecto de la cavitacion que recopila sonidos dentro de un sistema que cuando este aumenta se debe a la explosión del efecto de la cavitacion
1.- Efecto 1: perdida de energia por la friccion del flujo
efecto 2: por los cambios en el diametro de la tuberia
2.- Problemas en las tuberias, mezclas turbulentas y errores en el dimensionamiento.
3.- Es el limite que puede tener el activo en ruido de alta frecuencia. Se usa para saber si hay cabitacion en nuestro sistema.
Efecto 1) perdida de la energía del fluido por fricción
Efecto 2) el diámetro disminuye y la velocidad aumenta
factores que ocurren para crear cavitación: problemas en tuberías, mezclas turbulentas y errores de dimensionamiento del proyecto
La ruptura del espectro de aceleración se refiere a la representación gráfica donde se observa cómo las diferentes frecuencias de un sismo afectan a las estructuras con distintos períodos de vibración.
El espectro de aceleración se usa principalmente en el diseño y evaluación de edificaciones para asegurarse de que puedan soportar movimientos sísmicos de manera segura. Permite a los ingenieros identificar las frecuencias que podrían ser más peligrosas para una estructura específica y diseñar medidas de refuerzo o amortiguamiento que mitiguen esos efectos.
https://chatgpt.com/c/765dea02-50eb-4298-8b7d-3e188a94c8bb
1.- Efecto 1: Pérdida de energía debido a la fricción por el flujo de líquido
Efecto 2: Disminución de sección de flujo
2.- Problemas en tuberías, mezclas turbulentas y errores de dimensionamiento del proyecto
3.- Es el límite tolerable que puede tener el activo en cuanto a ruido de alta frecuencia. Y se usa para detectar si hay cavitación o no en un sistema de transporte de fluidos.
Efecto 1: Perdida de energia debido a la fricción por el flujo de líquido
Efecto 2: Disminucion de sección de flujo
Problemas en las tuberias, mezclas turbulentas y errores de dimencionamiento
Es el limite tolerable que puede tener el activo en cuanto a ruido de alta frecuencia. Se emplea para poder detectar si tenemos cavitacion en nuestro sistema
¿En las tuberias industriales que efectos contribuyen a la disminucion de presion?
Efecto 1: fricción por el ruido con la tubería
Efecto 2: cambios en los diámetros de las tuberías
¿Cuáles son los factores que se producen para crear cavitación en un sistema con buen diseño de transporte de fluidos?
Obstrucciones o fugas y presión del sistema además de las mezclas muy fuertes o turbulentas
¿Qué es la Ruptura del espectro de aceleración? Investigue y explique para qué se usa el espectro de aceleración.
Cómo pudimos observar en el vídeo en la parte del muestreo de datos y análisis, existe una ruptura del espectro de aceleración cuando después de presentarse la cavitación hay una caída significativa del movimiento o vibraciones del sistema
Efecto 1: Pérdida de energía debido a la fricción del fluido con la tubería
Efecto 2: cambios en el diámetro de las tuberías
Los factores que ocurren para crear cavitación en un sistema son: obstrucciones o fugas en las tuberías, mezcla de fluidos, errores dimensionales
La ruptura del espectro de aceleración es el cambio en las vibraciones de la máquina y se usa para detectar problemas mecánicos
1.- Efecto 1: Perdida de energia debido a la fricción del fluido con la tubería.
Efecto 2: Disminución del área de la tubería provocando la disminución de la velocidad del fluido.
2.- Son 3 factores: Problemas en tuberías, Mezclas turbulentas y errores de dimensiones de la tubería.
3.- Es una características que tienen los materiales o estructuras de construcción en este caso las tuberías, para ser capaces de soportar terremotos sin sufrir daños.
El espectro se aceleración se usa para ver el flujo y la velocidad de los fluidos a través de las tuberías cuando ocurre un cambio de dimensión.
Efecto1: La fricción del fluido con la tubería provoca la pérdida de energía, lo que significa disminución de la presión.
Efecto 2: El cambio de diámetros dentro de la tubería causa una disminución de presión.
Los factorees que causan cavitación pueden ser, obstrucciones o fugas en las tuberías, mezclas turbulentas, errores de dimensionamiento, entre otras.
La ruptura del espectro de aceleración indica el cambio en las vibraciones de la máquina y se usa para detectar y diagnosticar problemas mecánicos.
Efectos que contribuyen a la disminución de presión en tuberías industriales:
• Efecto 1: Fricción en las paredes de la tubería
• Efecto 2: Cambios en la dirección o en el área de la sección transversal
Factores que contribuyen a la cavitación en un sistema de transporte de fluidos bien diseñado:
Presión del fluido por debajo de la presión de vapor
Altas velocidades del fluido
Presión de succión insuficiente
Ruptura del espectro de aceleración y su uso:
La “ruptura del espectro de aceleración” se refiere a un punto en el espectro de aceleración donde hay un cambio notable o “ruptura” en el comportamiento de la aceleración de una estructura o componente, generalmente bajo ciertas condiciones dinámicas o de vibración.
El espectro de aceleración es una representación gráfica que muestra cómo la aceleración de una estructura varía en función de su frecuencia natural. Se utiliza principalmente en ingeniería sísmica y diseño de estructuras para evaluar cómo responderá una estructura a diferentes frecuencias de excitación, como en el caso de un terremoto.
Aplicación: Este espectro ayuda a los ingenieros a diseñar estructuras que puedan soportar la aceleración máxima esperada durante un evento sísmico. La ruptura en el espectro puede indicar resonancia o puntos donde las fuerzas dinámicas tienen un mayor efecto, lo que es crucial para evitar daños estructurales.
Efecto 1: Menor energía debido a la fricción con la tubería
Efecto 2: cambio del diámetro de la tubería
Reducción de presión, obstrucción o cambio de dirección,
3 monitoreo, diseño y maquinaria análisis sísmico