Informe Rotacion de Masas Liquidas

MECÁNICA DE FLUIDOS

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME ACADÉMICO TÍTULO ROTACION DE MASAS LIQUIDAS

AUTOR(ES)

GOMEZ MALDONADO DARWIN

ASESOR(A) CHUMPITAZ CAMARENA, MARTIN FELIPE

LIMA – PERÚ 2016

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MECÁNICA DE FLUIDOS

Índice Índice…………………………………………………………………………………………………………………………………………... 2 Introducción………………………………………………………………………………………………………………………………… 3 Definición rotación de masas liquidas ………..……………………………………………………………………………… 5 Tipos de movimientos de los fluidos……………………………………………………………………………………………..5 Tipos de rotación de masas…………………..……………………………………………………………………………………… 6 Ejemplos…………………………………………………..…………………………………………………………………………………..7

Referencias bibliográficas…………………………………………………………………………………………………………....8 Anexos……………………………………………………………………………………………………………………………………..……9

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Introducción En algunas situaciones un flujo puede estar sometido a una aceleración constante, es decir sin movimiento relativo entre sus partículas, como en algunos casos cuando está expuesto a movimientos de traslación y rotación. Cuando esto sucede específicamente en el caso de movimientos horizontales, la superficie libre del líquido adopta una posición inclinada y en este caso la pendiente de la superficie libre se determina con la relación entre la aceleración lineal del recipiente y la aceleración de la gravedad. Cuando el movimiento es vertical, se producen variaciones dentro del volumen del líquido, de tal forma que la presión en cualquier punto del mismo, se determina considerando el producto de la pr4esion hidrostática por la relación entre la aceleración del recipiente y la aceleración de la gravedad, incrementada o disminuida en una unidad, dependiendo si la aceleración se produce en sentido ascendente o descendente. Cuando una masa de un fluido rota en un recipiente abierto, la forma de la superficie libre del líquido, que gira con el recipiente que lo contiene, adopta la forma de un paralelepípedo de revolución, de tal manera que cualquier plano vertical que pasa por el eje revolución corta a la superficie libre según una parábola. En los recipientes cerrados como las bombas y las turbinas, la rotación de una masa de un fluido, genere un incremento en la presión entre un punto situado en el eje y otro a una distancia x del eje, en el plano horizontal.

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El Objetivo general del estudio es analizar el estudio de la rotación de las masas liquidas mediante la investigación de fuentes bibliográficas. Los objetivos específicos son: -

Definir rotación de masas liquidas.

-

Mencionar los tipos de movimientos de los fluidos

-

Comparar los tipos de rotación de masas liquidas

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Rotación de masas liquidas I.

Definición de rotación de masas liquidas

Para definir los materiales de construcción se cita a Díaz Ortiz. Jaime, quien en su libro Mecánica de fluidos e hidráulica, afirma: “La mecánica de los fluidos con una rama de la mecánica que se aplica al estudio del comportamiento

de fluidos, ya sea que estos se encuentren en reposo o en movimiento ” (Díaz, 2016. 7p). Esta genera una variación de presión en algún punto del líquido debido a la variación del nivel de la superficie libre respectivo del líquido. La superficie del mismo cambiara formándose los perfiles de presión constante de forma parabólica. La superficie libre del líquido cambiara formándose los perfiles de presión constante de forma parabólica, (sin importar el recipiente donde se encuentra el mismo). II.

Tipos de movimientos de los fluidos

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Movimiento horizontal o

En este caso la superficie libre del líquido adopta una posición inclinada y plana, que está determinada dicha pendiente por la relación entre la aceleración del recipiente y la aceleración de la gravedad



Movimiento vertical o

En este caso hay variación del volumen del líquido de tal forma que la presión en cualquier pinto del líquido se determina considerando además de la aceleración vertical del recipiente que contiene la masa liquida ya sea positiva o negativa y la aceleración de la gravedad, sumada o restada una unidad dependiendo si la aceleración aumenta o disminuye.

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III.

Tipos de rotación de masas

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Rotación de masas en recipientes abiertos. La forma de la superficie libre de un líquido que gira con el recipiente que lo contiene es un paraboloide de revolución. Cualquier plano vertical que pasa por el ojo revolución corta a la superficie libre según una parábola. La ecuación de esta parábola es:

Donde x e y son las coordenadas, en metros, de un punto genérico de la superficie, medidas con el origen en el vértice situado en el eje de revolución, y W la velocidad angular constante, medida en radianes por segundo.



Rotación de masas en recipientes cerrados. En los recipientes cerrados aumenta la presión al girar los recipientes. El aumento de presión entre un punto situado en el eje y otro a una distancia de x metros del eje, en el mismo plano horizontal, es:

Y el aumento de la altura de presión (m) será:

Que es una ecuación análoga a la aplicable a recipientes abiertos en rotación. Como velocidad lineal V= xw, el termino x2w2/2g = V2/2g da la altura de velocidad, en m.

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IV.

Ejemplos 

Un depósito rectangular de 8m de longitud, 3m de profundidad y 2m de anchura contiene 1,5 m de agua. Si está sometido a una aceleración horizontal en la dirección de su longitud de 2,45 m/seg2 (A) Calcular la fuerza total sobre cada uno de los extremos del depósito debido a la acción del agua. (B) Demostrar que la diferencia entre estas fuerzas es igual a la fuerza no equilibrada, necesaria para acelerar la masa liquida.

SOLUCION:

A.

A partir de la figura, la profundidad de en el extremo de menor profundidad es d= 1,5 –y=1,5 -4 tg 14º2´ = 0.500m, y en el extremo más profundo será 2,50m. Por tanto

B. Fuerza necesaria = masa del agua x aceleración lineal

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Referencias bibliográficas

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Jaime, Díaz. Mecánica de fluidos e hidráulica. Colombia: Universidad del Valle, 2006. 294p. ISBN: 9586704939

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Fuente sacado de: https://prezi.com/1tbpow08_nvf/traslacion-y-rotacion-de-masas-liquidas/ 29/09/2016

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ANEXOS

RECIPIENTE ABIERTO

RECIPIENTE CERRADO

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