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Mecánica de Fluidos

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Mecánica de Fluidos

Curriculum

  • 7 Sections
  • 63 Lessons
  • 16 Weeks
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  • Información general
    Reglas generales del curso
    6
    • 1.1
      Clases online
    • 1.2
      Perfil y Materias
    • 1.3
      Mapa semestral
    • 1.4
      Evaluación
    • 1.5
      Cronograma de Actividades
    • 1.6
      Bibliografía
  • Conceptos básicos
    13
    • 2.1
      1. Introducción
    • 2.2
      1.1 Esfuerzo cortante
    • 2.3
      1.2 Aplicación de la Mecánica de Fluidos en Energías Renovables
    • 2.4
      Tarea – Semana 1
    • 2.5
      1.3 Condición de no-deslizamiento
    • 2.6
      1.4.0 Clasificación de los flujos de fluidos – I
    • 2.7
      1.4.1 Clasificación de los flujos de fluidos – II
    • 2.8
      1.5 Sistemas y volumen de control
    • 2.9
      Tarea – Semana 2
    • 2.10
      1.6 Dimensione y Unidades
    • 2.11
      1.7 Técnica para la resolución de problemas
    • 2.12
      Evaluación – Conceptos básicos
    • 2.13
      1.8 Modelado en Ingeniería
  • Propiedades de los fluidos
    15
    • 3.1
      2.1 Densidad y gravedad específica (densidad relativa)
    • 3.2
      Tarea Semana 4 – Google Colab y Mecánica de Fluidos
    • 3.3
      2.2 Presión de vapor y cavitación
    • 3.4
      Ejercicio – Presión de vapor y Olla Express
    • 3.5
      2.3.1 Energía y calor específicos – I
    • 3.6
      2.3.2 Energía y calor específicos – II
    • 3.7
      Tarea Semana 6 – Eficiencia de un calentador solar
    • 3.8
      2.4.1 Coeficiente de compresibilidad
    • 3.9
      2.4.2 Coeficiente de expansión volumétrica
    • 3.10
      Ejercicios de compresibilidad y expansión volumétrica
    • 3.11
      Tarea Semana 6 – Eficiencia de un calentador solar (python)
    • 3.12
      2.5 Viscosidad dinamica y cinematica
    • 3.13
      2.6 Tensión superficial: efecto capilar
    • 3.14
      Evaluación Unidad 2
    • 3.15
      Resumen de la unidad 1 y 2 (Interacción Grupo)
  • Presión y estática de fluidos
    7
    • 4.1
      Presión: manometrica, de vacío y absoluta
    • 4.2
      Equipos de medición de presión
    • 4.3
      Variación de presión con la profundidad
    • 4.4
      Principio de funcionamiento de maquinaria hidráulica
    • 4.5
      Medición de caída de presión con manómetro
    • 4.6
      Tarea: Aplicaciones de la Estática de Fluidos
    • 4.7
      Teorema de Transporte de Reynolds
  • Cinemática de fluidos
    14
    • 5.1
      Introducción a la cinemática de fluidos
    • 5.2
      Campo de flujo (Video)
    • 5.3
      Ejemplo – Campo de velocidad bidimensional estacionario
    • 5.4
      Aplicaciones del Campo de Velocidades
    • 5.5
      Descripción Lagrangiana del movimiento de un fluido
    • 5.6
      Descripción Euleriana del movimiento de un fluido
    • 5.7
      Campo de aceleración
    • 5.8
      Derivada Material , Aceleración material
    • 5.9
      Visualización: Líneas de Corriente
    • 5.10
      Visualización: Líneas de Trayectoria
    • 5.11
      Visualización: Líneas de traza
    • 5.12
      Tarea: Arma un cañon de vórtices
    • 5.13
      Vorticidad y rotacionalidad
    • 5.14
      Teorema de Transporte de Reynolds
  • Conservación masa, Energía (Bernoulli)
    8
    • 6.1
      Introducción
    • 6.2
      Principio de Conservación de la masa
    • 6.3
      Aplicaciones – Conservación de la masa
    • 6.4
      Actividad de clase: Descarga de agua de un tanque
    • 6.5
      Observa y describe: Huracan
    • 6.6
      Ecuación de Bernoulli (English Video)
    • 6.7
      Actividad: Google Colab + Huracán
    • 6.8
      Deducción de la Ec. de Bernoulli
  • Flujo en tuberias
    0

    1.4.0 Clasificación de los flujos de fluidos – I

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    Objetivo

    • Conocer algunas categorías generales de clasificación de los flujos de fluidos.

    Introducción – Tipos de flujos (Divulgación científica)

    1. Flujo viscoso vs flujo no-viscoso

    • La viscosidad es causada por las fuerzas de cohesión entre las moléculas por los líquidos y por las colisiones moleculares en los gases.
    • En todos los flujos intervienen los efectos viscosos en cierto grado.
    • Los flujos en donde los efectos de fricción son considerables se llaman flujos viscosos.
    Flujo sobre una placa plana : El fluido se pega a la placa en ambos lados debido a la condición de no-deslizamiento, se puede observar muy cerca de la placa que debido a los efectos viscosos se forma la capa límite.

    2. Flujo interno vs flujo externo

    • El flujo de un ducto o tubo es flujo interno si el fluido queda confinado por completo por las superficies sólidas.
    Flujo dentro de un tubo: Flujo interno
    • Si el ducto solo esta lleno de forma parcial ( ejemplo: drenaje) se le conoce como flujo a canal abierto
    Geometrías de flujos a canal abierto
    • Flujo de aire expuesto alrededor de las palas de un aerogenerador se conoce como flujo externo

    3. Flujo compresible vs flujo incompresible

    • Un flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo. Ejemplo: Agua, liquidos.
    • Los gases son altamente compresibles.
    https://youtu.be/QjiDbjphnpk?t=16
    Aplicación directa de los flujos compresibles – Principio de funcionamiento de un motor de combustión

    4. Flujo laminar vs flujo turbulento

    • Laminar: El movimiento de un fluido ordenado (en capas no alteradas) se conoce como flujo laminar.
      • Ejemplo: Aceite (flujo viscoso) a bajas velocidades es laminar
    Ala de avión en túnel de viento – Flujo laminar y estela de flujo turbulento
    • Turbulento: Movimiento desordenado de un fluido se presenta a velocidades altas, presenta fluctuaciones en la velocidad.
    Ala de avión en túnel de viento – Incremento de flujo turbulento en parte trasera del ala debido al excesivo ángulo de ataque.

    5. Flujo natural vs flujo forzado

    El flujo es natural o forzado dependiendo de cómo se inicia el movimiento de ese fluido.

    Secador solar de alimentos (Frontal)
    Secador solar de alimentos : Interior
    Secador solar de alimentos: Parte trasera

    Actividad – Escribe en los comentarios

    1 ejemplo real de cada tipo de los siguientes flujo

    • Flujo viscoso
    • Flujo no viscoso
    • Flujo compresible
    • Flujo incompresible
    • Flujo natural
    • Flujo forzado

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    This Post Has 28 Comments

    1. Luis jesus Bautista flores October 15, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso= Aceites automotrices
      Flujo no viscoso= oxigeno
      Flujo compresible=gases
      Flujo incompresible=agua
      Flujo natural=Los pozos que fluyen por flujo natural
      Flujo forzado=Flujo de un fluido sobre una superficie o tubo por medio de efectos externos(cualquier bomba hidraulica)

    2. Julio Naranjo August 30, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel.
      Flujo no viscoso: Helio superfluido.
      Flujo compresible: Nitrógeno.
      Flujo incompresible: Bebida embotellada.
      Flujo natural: El mareaje en en océano mediante las atracciones gravitatorias del sol y la Luna.
      Flujo forzado: Cuando se usa una bomba de agua para subir agua al tinaco.

    3. Aurora Quintero August 24, 2021 Log in to Reply

      -Flujo viscoso: barniz de uñas
      -Flujo no viscoso: helio a temperaturas muy bajas.
      -Flujo compresible: aire dentro de una pelota.
      -Flujo incompresible: refresco (bebida gaseosa).
      -Flujo natural: las mareas del mar que ocurren por las fuerzas de atracción gravitatoria que ejercen el Sol y la Luna sobre la Tierra.
      -Flujo forzado: cuando se utiliza una bomba de agua para subir agua de la cisterna a la parte alta de un edificio.

    4. Aparicio Osorio Atziry August 24, 2021 Log in to Reply

      En mi anterior comentario me equivoqué en flujo forzado.

      Flujo natural: Cuando nosotros flotamos en el agua. Aplicación está en la hidráulica, cuando el fluido pasa por la turbina.
      Flujo forzado: Bombeo de agua

    5. Jaquelin Monarca August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel
      Flujo no viscoso: Alcohol
      Flujo comprensible: El aire en los juegos inflables
      Flujo incomprensible: Agua
      Flujo natural: El caudal de un río.
      Flujo forzado: La secadora de la lavadora

    6. Christopher Hernández Ramírez August 24, 2021 Log in to Reply

      Un ejemplo de flujo viscoso podría ser la pasta de dientes
      Un ejemplo de flujo no viscoso es el oxígeno
      Un ejemplo de flujo comprensible puede ser el aire atmosférico
      Un ejemplo de flujo incomprensible puede ser al calentar el agua
      Un ejemplo de flujo natural podría ser el efecto termosifón en un calentador solar
      Un ejemplo de flujo forzado puede ser una bomba de agua que se utiliza en la vida cotidiana para llenar los tinacos de agua

    7. Aparicio Osorio Atziry August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Gotas de lluvia que se deslizan por un parabrisas-El viento en contacto con una turbina eólica.
      Flujo no viscoso: El viento que no está en contacto con las turbina eólica.
      Flujo compresible: Sistemas de aire comprimido que se usan en equipos dentales y herramientas de taller. Pienso que tiene aplicaciones en la energía geotérmica (aunque no se de que forma) y en los biodigestores, para que no explote este.
      Flujo incompresible: El agua
      Flujo natural: Cuando nosotros flotamos en el agua
      Flujo forzado: Aplicación está en la hidráulica, cuando el fluido pasa por la turbina.

    8. jose Cruz Cid August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso en realizar biodiesel la viscosidad del aceite
      Flujo no viscoso en el descongelamiento del un hielo
      Flujo compresible en las plantas generadoras
      Flujo incompresible el gas de un enfriador
      Flujo natural en pozos que tiene la capacidad de desplazar los fluidos desde el subsuelo
      flujo forzado en el flujo de aire accionado por
      ventilador para enfriar componentes de computadora

    9. William Várguez August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Por ejemplo un aceite lubricante para el correcto funcionamiento y movilidad de las partes componentes de un aerogenerador.

      Flujo no viscoso: Los fluidos tienen cierta viscosidad, cada uno tiene su propiaviscosidad dependiendo su composición, pero para análisis teórico resulta mucho más fácil despreciar la viscosidad y no pierde de manera considerable la exactitud

      Flujo compresible: Se refiere cuando el fluido puede cambiar su volumen al ser expuesto a una presión

      Flujo incompresible: El volumen permanece constante a pesar de que se le aplique una fuerza

      Flujo natural: Los movimientos se deben a causas naturales, como por ejemplo en un calentador solar, que se debe a cambios en la temperatura

      Flujo forzado: Cuando el fluido es obligado a moverse por medio de agentes externos, como por ejemplo cuando utilizamos una bomba para agua, o incluso un ventilador.

    10. Julio César Sánchez Sánchez August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso
      -La miel.
      Flujo no viscoso
      -El helio.
      Flujo compresible
      -Oxígeno comprimido que es usado en hospitales.
      Flujo incompresible
      -El agua.
      Flujo natural
      -Un pozo de agua
      Flujo forzado
      -El aire de la secadora de cabello

    11. Mejía Alvarado Natanahel August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel
      Flujo no viscoco: Agua
      Flujo compresible: Aire
      Flujo incompresible: Liquidos como el agua
      Flujo natural: Secado de fruta al aire libre
      Flujo forzado: Aire acondicionado

    12. Rodrigo Echaniz August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel.
      Flujo no viscoso: Aire.
      Flujo compresible: El aire dentro de una llanta.
      Flujo incompresible: Agua.
      Flujo natural: Cascadas.
      Flujo forzado: Sistemas de bombeo

    13. Reyes Arriaga Itzel Gabriela August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Cabezales de inyección de las impresoras de tinta.
      Flujo no viscoso: Agua.
      Flujo compresible: Tuberías de alta presión para trasportar gases.
      Flujo incompresible:El nitrógeno que utiliza el refrigerador.
      Flujo natural: Secado de ropa al aire libre.
      Flujo forzado: Utilización de un ventilarlo.

    14. Oliver Montiel August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: la miel al estar en forma líquida
      Flujo no viscoso: Metanol o tambien el Helio líquido (condensado)
      Flujo compresible: El gas natural en el tanque para llenarlo
      Flujo incompresible: Agua en forma líquida
      Flujo natural: Dejar enfriar la comida (la sopa) hasta que no este tan caliente
      Flujo forzado: Soplar y revolver la sopa hasta que se enfríe

    15. Elias Romero August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Yo lo relaciono por ejemplo cuando he tenido que mezclar cualquier tipo de pintura líquida con agua y obviamente su deslizamiento es lento, existe fricción entre el agua y la pintura, por ende existe fricción considerable.

      Flujo no viscoso: EL flujo de agua, por ejemplo en los canales de tuberías pvc, existe un ligera fricción pero es casi in-perceptible o insignificante.

      Flujo compresible: El gas de helio que se encuentra dentro de los globos flotantes.

      Flujo incompresible: Ya que casi cualquier líquido entra en esta categoría yo lo relaciono con el flujo de agua dentro de los tubos del calentador solar .

      Flujo natural: Lo entiendo como el mismo desplazamiento entre el agua caliente ascendiendo hacia arriba dentro de los calentadores solares, esto debido a la densidad del agua caliente vs agua fría.

      Flujo forzado: La propulsión de agua por medio de una bomba de agua que se encuentran en las cisternas y eleva el agua hacia los tinacos encontrados en la parte superior de los techos de las casas.

    16. Sayuri Gaviño August 24, 2021 Log in to Reply

      El flujo lacrimal qué recubre el ojo es viscoso y las lágrimas uno no viscoso
      Es gas Natural es un flujo compresible y el agua no lo es
      El flujo de aire qué hace que se muevan las aspas de un aerogenerador es natural, sin embargo el aire qué se obtiene de un ventilador es forzado

    17. Paul Corona August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: La miel o las gotas de lluvia cuando corren por el parabrisas.
      Flujo no viscoso: El aire (no estoy seguro)
      Flujo compresible: El gas natural o el aire en la llanta de una bici.
      Flujo incompresible: Los liquidos (El agua)
      Flujo natural: El agua que cae de una cascada por efecto de la gravedad.
      Flujo forzado: Bombear el agua desde una cisterna hasta un tinaco que se encuentra en la azotea.

    18. Dante Ramírez August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Aceite de motor
      Flujo no viscoso: Agua en el motor
      Flujo compresible: nitrógeno
      Flujo incompresible: alcohol con hielos
      Flujo natural: un río
      Flujo forzado: un recipiente de agua con un generador de ondas

    19. Josué Cuevas August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel
      Flujo no viscoso: Alcohol
      Flujo compresible: Biogás
      Flujo incompresible: Agua
      Flujo Natural: El caudal de un rio
      Flujo Forzado: El aire en una bomba para llantas

    20. Nuñez Peralta Yareli August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel
      Flujo no viscoso: Agua
      Flujo compresible: Aire
      Flujo incompresible: Alcohol
      Flujo natural: Un río
      Flujo forzado: Flujo en una manguera.

    21. Camacho Hernandez Miguel August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso
      1.- Gotas de lluvia que deslizan por un parabrisas
      Flujo no viscoso
      2.- La formación de un tornado
      Flujo compresible
      3.- Los sistemas de aire comprimido que se usan en equipos dentales y herramientas de taller
      Flujo incompresible
      4.- Una jeringa llena de agua y aire al ejercerle una fuerza
      Flujo natural
      5.- Ríos
      Flujo forzado
      6.- El agua que fluye en las tuberías

    22. Adrián Andrade Rivera August 24, 2021 Log in to Reply

      -Agua en un tubo
      -Corrientes de un río
      -Un vaso con agua
      -Un globo lleno de aire
      -Una cascada
      -Un ventilador

    23. Hazael Espinosa August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Cuando en un pan o algo parecido se coloca miel y lentamente se desliza hacia los bordes
      Flujo no viscoso: El que ocurre en una manguera de agua
      Flujo compresible: Llenar una jeringa de aire y luego presionarla
      Flujo incompresible: Cualquier flujo de agua u otros líquidos aún más densos
      Flujo natural: Corrientes de aire creadas por ventanas y puertas en casas
      Flujo forzado: Los extractores de aire en laboratorios, y (posiblemente?) el flujo de agua en centrales hidroeléctricas

    24. Richy Cariño August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: aceite
      Flujo no viscoso: agua
      Flujo compresible: aire, por ejemplo, suspensión de autos
      Flujo incompresible: líquidos dentro de una jeringa
      Flujo natural: el aire que hace girar los generadores eólicos
      Flujo forzado: aire acondicionado

    25. Jo QM August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: Miel (deja mucho rastro al moverse y se adhiere mucho)
      Flujo no viscoso: Alcohol (casi no deja rastro notorio y casi no se adhiere)
      Flujo compresible:Aire (se puede cambiar su densidad)
      Flujo incompresible: Agua (sudensidad es constante)
      Flujo natural:Agua de un río
      Flujo forzado: Aire de un ventilador

    26. Villanueva López Ingrid August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso: miel
      Flujo no viscoso: helio superfluido
      Flujo compresible: gas natural
      Flujo incompresible: agua
      Flujo natural: el flujo del aire en el entorno
      Flujo forzado: el aire emitido por un ventilador

    27. Jesus Capistran August 24, 2021 Log in to Reply

      Escribe en los comentarios: 1 ejemplo real de cada tipo de los siguientes flujo

      • Flujo viscoso
      • Flujo no viscoso
      • Flujo compresible
      • Flujo incompresible
      • Flujo natural
      • Flujo forzado
    28. maria clarette amozoc August 24, 2021 Log in to Reply

      Flujo viscoso – las gotas de lluvia
      Flujo no viscoso – helio superfluido
      Flujo compresible – una esponja / gas natural en un cilindro
      Flujo incompresible – vinagre/ alcohol
      Flujo natural – los pozos
      Flujo forzado – bomba de agua / ventilador

    1.3 Condición de no-deslizamiento
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