DINMICA DE FLUIDOS I

La Presin

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Ing. Marco Antonio Salas Marn

EJEMPLO PRESIN MANOMTRICA

Fuerza por rea unitaria que acta sobre cualquier superficie dentro de un fluido.

La presin del fluido acta normal a la superficie en todos los puntos A cualquier profundidad, la presin acta por igual en todas las direcciones, debido a la incapacidad de un fluido para transmitir esfuerzos cortantes

cuando est en reposo

La presin de un lquido aumenta linealmente con la profundidad

La presin atmosfrica es la presin debida al peso del aire sobre la superficie

de la tierra, vara ligeramente con las condiciones meteorolgicas y decrece con

la altitud. Su valor al nivel del mar es 1.013 * 105 Pa

El barmetro es el instrumento utilizado para medir la presin atmosfrica

La presin manomtrica ( ) representa el valor de la presin con relacin a la

presin atmosfrica, pero no la incluye. Su valor puede ser positivo o negativo

manP

hPman Donde,

Peso especfico del fluido h Profundidad o altura piezomtrica

Presin

EJEMPLO PRESIN MANOMTRICA

Determinar la presin manomtrica a una profundidad de 1.50 m en un

aceite de densidad relativa de 0.85

AGUA

Relativa Densidad

3100085.0

mKg

33 85085.01000 mKgmKg

msmmKghghPman 5.18.9850 23

kPaPman 5.12

La presin absoluta ( ) es la presin total que incluye a la atmosfrica

manP

Donde,

Presin atmosfrica Presin manomtrica

absP

atmmanabs PPp atmP

La presin hidrosttica es la presin debida a la profundidad. En cualquier

punto dentro de un fluido, la presin hidrosttica P es igual a:

atmPhP

atmP

Donde,

P Presin hidrosttica Peso especfico del fluido h Profundidad o altura piezomtrica Presin atmosfrica

La presin dinmica es aquella presin que se presenta en un conducto con el paso de agua a travs de l

La presin esttica es aquella presin en un conducto cuando no hay flujo a travs de l

La presin nominal es aquella presin interna mxima a la cual puede estar sometida una tubera, considerando un factor de seguridad, y que es dada

por el fabricante segn las normas tcnicas correspondientes

Presin

Estn constituidos por uno o por varios tubos que contienen uno o varios

lquidos de densidades relativas diferentes. Uno de los lquidos se encuentra a

una presin conocida (normalmente la atmosfrica), y el otro se encuentra a la

presin que se va a medir.

MANMETROS

FIGURA Manmetros

En la figura,

h Altura piezomtrica - Diferencia de altura piezomtrica h

Los manmetros indican la altura piezomtrica h, que es la base para el clculo de la presin desconocida

La altura piezomtrica es la altura debida a la energa de presin

Los Manmetros

Hay tres tipos de manmetros: El manmetro de tubo en U, el manmetro diferencial, y el piezmetro

El manmetro de tubo en U contiene un lquido indicador de una densidad relativa mucho mayor que la del fluido. Pueden colocarse manmetros de tubo en U en

serie para calcular presiones demasiado altas

En los manmetros de tubo en U, el fluido se extiende dentro del tubo haciendo contacto con el lquido indicador, ambos fluidos alcanzan un equilibrio de presiones

en la superficie de contacto (la presin en la superficie de contacto para ambos

fluidos es la misma)

Usualmente se utiliza el mercurio como lquido indicador, debido a su alto peso especfico y a que los desplazamientos requeridos para alcanzar el equilibrio son

pequeos

El manmetro diferencial se utiliza para medir la diferencia de presin entre dos puntos, sin necesidad de conocer la presin en dichos puntos. El nivel de los

lquidos sube o baja cuando la presin sobre uno de los extremos (o de ambos

extremos) vara

El piezmetro es un dispositivo utilizado para medir la presin de lquidos. Consiste en un tubo delgado, abierto a la presin atmosfrica, que se une a la pared de un

depsito o conducto donde se encuentra el lquido, dicho lquido penetra y asciende

por el tubo hasta alcanzar la altura piezomtrica h

Los Manmetros

FIGURA Piezmetros

En la figura,

h Altura piezomtrica

EJEMPLO MANMETRO DE TUBO EN U

EJEMPLO PIEZMETRO UNIDO A UN MANMETRO DE TUBO EN U

Presin

EJEMPLO PIEZMETRO UNIDO A UN MANMETRO DE TUBO EN U

Determinar la presin absoluta en los puntos A y B si la altura piezomtrica del

agua es de 950mm

FIGURA Piezmetro unido a un manmetro de tubo en U

])7.095.0(*/9800[)10*013.1( 35 mmNPahPP aguaatmA

kPaPA 75.103

])5.095.0(*/9800[)10*013,1( 35 mmNPahPP aguaatmB

kPaPB 71.105

EJEMPLO MANMETRO DE TUBO EN U

FIGURA Manmetro de tubo en U

m

m

N

m

NhPP HgatmB 21.044.062.135512.10331 32

2/07.13448 mNPB

)13.0*1000(07.1344832

mm

N

m

NhPP aguaBA

2/07.13318 mNPA

Determinar la presin del agua en los puntos A y B, si el lquido indicador

(mercurio) se encuentra a la presin atmosfrica (Patm = 10331,2 N/m2) e indica

una altura de 0,33m. agua = 1000 N/m3 , Hg = 13551,62 N/m

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