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FLUIDOS NEWTONIANOS

Los newtonianos son fluidos en los que el deslizamiento relativo de los elementos de fluido al circular uno sobre otro es proporcional al esfuerzo cortante sobre el fluido, es decir su viscosidad es constante en el tiempo.

Viscosidad, propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza.

Ejemplos: Todos los gases, agua líquida, amonio, alcohol,… sustancias puras

FLUJO Y COMPRESIONES DE GASES (FLUJO LAMINAR, TRANSITORIO, TURBULENTO, # REYNOLDS, QUE ES FLUJO COMPRESIBLE DE GASES…………..)

FLUJO ADIABÁTICO E ISOTÉRMICO

1. Numero de Mach

El Número Mach (M), es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto. Dicha relación puede expresarse según la ecuación

Ma= Velocidad gasVelocidad sonidoen el gas

=uc

pm = peso moleculark= ConstanteR = Constante gases idealesT = temperaturagc = 1 kg/m s2 N (conversión de unidades)

2. Flujo adiabático con fricción

Se supone un tubo bien aislado pero real, por ello se considera la fricción. Esta a flujo obstruido, es decir transporta la mayor cantidad de caudal de fluido para la presión dada. Y el numero de Match de salida o Ma2 = 1

Suponiendo que la fricción es constante se obtiene que:

G= Velocidad del fluidoMa = Numero de matchgc = 1 kg/m s2 N (conversión de unidades)k = constante (k = 1,67 para gases monoatómicos; k = 1,40 para gases diatómicos; k = 1,32 para gases triatómicos; k = 1 para líquidos)R = Constante gases idealesT = temperaturaP = presión

Escrita en función del número de Match

Ma1= Entrada Ma2=Salida fF=Coeficiente de fricción d = diámetro tubería L = longitud tubería

3. Flujo isotérmico en un tubo con fricción

Corresponde a una conducción larga, se encuentra a flujo obstruido. Ma2 = 1√k

G= Velocidad del fluidoMa = Numero de matchgc = 1 kg/m s2 N (conversión de unidades)k = constante (k = 1,67 para gases monoatómicos; k = 1,40 para gases diatómicos; k = 1,32 para gases triatómicos; k = 1 para líquidos)R = Constante gases idealesT = temperaturaP = presión

Escrita en función del número de match

Ma1= Entrada Ma2=Salida fF=Coeficiente de fricción d = diámetro tubería L = longitud tubería

NOTA: Cuando el gas no es ideal RT se reemplaza por RTZ Z= Es el factor de compresibilidad media del tubo

FLUJOS A TRAVÉS DE TUBERÍAS Y ORIFICIOS (PÁG. 45 A 48)

FLUJO MOLECULAR

1. DefiniciónLa trayectoria libre media (tlm) de las moléculas aumenta cuando se reduce la presión del gas, y a una presión suficientemente baja la (tlm) es tan grande que las moléculas empiezan a rebotar de pared en pared del canal de flujo más bien que colisionar una con otra. Cuando esto ocurre el carácter del flujo cambia. Por consiguiente, se presentan diferentes regímenes de flujo dependiendo del valor de la razón

Kn = numero de kudsen, cuando Kn < 1, es flujo laminar. Kn =1, es flujo intermedio. Kn>1, es flujo molecular.

Los valores de tml son:

Ecuaciones de bombeo (DESDE PÁG. 65: CAUDAL, CONDUCTANCIA, VELOCIDAD DE BOMBEO Y FLUJO LAMINAR EN TUBERÍAS )

AQUÍ CONTINUO YO TERMINADO DE EXPLICAR FLUJO MOLECULAR

2. Flujo molecular en tuberías

Aquí no hay colisiones entre las moléculas estas solo rebotan en la pared del tubo

F = fracción de moléculas reflejadas

Pero ya existe muy poca información del valor de f, este siempre se tomara como f =1

Q mol = caudal molecularC mol = conductancia molecularP = presiónd = diámetro tubería L = longitud tuberíagc = 1 kg/m s2 N (conversión de unidades)R = Constante gases idealesT = temperaturapm = peso molecular

MÉTODOS DE CALCULO PARA SISTEMAS DE TUBERÍAS

1. Resistencias en serie: Como ejemplo una molecular y una laminar

Q mol = caudal molecularC mol = conductancia molecularQ lam = caudal laminarC lam = conductancia laminarP = presionesQ tota = caudal total

2. Resistencias en paralelo: El caudal es el mismo

Q = caudal totalC tot= conductancia total

APLICACIÓN DE LOS FLUIDOS NEWTONIANOS

PROBLEMAS

(estos los voy a buscar para no poner los mismos del libro)