concepto y teoria

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Mecánica de Fluidos e Ingeniería Mecánica de Fluidos (IMF) son términos que a veces se usan indistintamente, habiendo ciertamente diferencias entre ellos. Ciencia se define como una doctrina metódicamente formada y ordenada con un conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas; mientras que ingeniería es el conjunto de conocimientos y técnicas que aplican el saber científico a la solución de problemas específicos de la realidad. La mecánica de fluidos es parte de la física y como tal, es una ciencia especializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento. Pero, ¿Qué es un fluido?, un fluido se define como una sustancia que cambia su forma con relativa facilidad, los fluidos incluyen tanto a los líquidos, que cambian de forma pero no de volumen, como a los gases, los cuales cambian fácilmente de forma y de volumen. Existe otra definición más elaborada que define a un fluido como una sustancia capaz de fluir; entiéndase la fluidez como la propiedad de deformarse continuamente bajo la acción de una fuerza tangente al piano de aplicación por pequeña que sea. La mecánica de fluidos forma parte de la currícula de la mayoría de ingenierías porque nos proporciona los fundamentos y herramientas necesarios para diseñar y evaluar equipos y procesos en campos tecnológicos tan diversos como el transporte de fluidos, generación de energía, control ambiental, vehículos de transporte, estructuras hidráulicas, etc. Tales fundamentos se refieren a la naturaleza de los fluidos y de las propiedades que los describen; las leyes físicas que gobiernan su comportamiento; la expresión matemática de estas leyes y las diversas metodologías que pueden emplearse en la solución de los problemas. La mecánica de fluidos clásica se divide principalmente en estática de fluidos y dinámica de fluidos. 3. Ingeniería de fluídos.- La ingeniería de fluidos envuelve un amplio rango de aplicaciones que tienen en común la manipulación artificial de los fluidos en beneficio del hombre o del medio ambiente. Tales aplicaciones van desde la distribución del agua para riego o consumo humano, la disposición de desechos líquidos, la producción de energía eléctrica, los procesos de transporte de fluidos, el transporte mediante vehículos terrestres, acuáticos o aéreos y los procesos naturales atmosféricos u oceánicos. De esta manera, la ingeniería de fluidos puede dividirse en las siguientes Áreas: INGENIERÍA DEFINICIÓN Hidráulica Planeamiento y diseño de soluciones de ingeniería a problemas relativos al agua, que emergen en el ambiente natural y en el aprovechamiento artificial de este fluido. Oleohidráulica Diseño y construcción de controles hidráulicos, transmisión hidráulica y máquinas hidráulicas cuyo fluido de trabajo es el aceite. Neumática Diseño y construcción de controles neumáticos, transmisión neumática, compresoras y máquinas neumáticas que trabajan con aire comprimido. Aeronáutica Aplicación de la aerodinámica y tecnologías relativas al diseño, construcción y manejo de vehículos aéreos: planeadores, aeronaves, helicópteros, cohetes y misiles. Máquinas térmicas Aprovechamiento de fluidos con transferencia de calor y compresibilidad. Diseño de procesos y máquinas térmicas.

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Mecánica de fluidos

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Mecnica de Fluidos e Ingeniera Mecnica de Fluidos (IMF) son trminos que a veces se usan indistintamente, habiendo ciertamente diferencias entre ellos.

Ciencia se define como una doctrina metdicamente formada y ordenada con un conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas; mientras que ingeniera es el conjunto de conocimientos y tcnicas que aplican el saber cientfico a la solucin de problemas especficos de la realidad.

La mecnica de fluidos es parte de la fsica y como tal, es una ciencia especializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento. Pero, Qu es un fluido?, un fluido se define como una sustancia que cambia su forma con relativa facilidad, los fluidos incluyen tanto a los lquidos, que cambian de forma pero no de volumen, como a los gases, los cuales cambian fcilmente de forma y de volumen.

Existe otra definicin ms elaborada que define a un fluido como una sustancia capaz de fluir; entindase la fluidez como la propiedad de deformarse continuamente bajo la accin de una fuerza tangente al piano de aplicacin por pequea que sea.

La mecnica de fluidos forma parte de la currcula de la mayora de ingenieras porque nos proporciona los fundamentos y herramientas necesarios para disear y evaluar equipos y procesos en campos tecnolgicos tan diversos como el transporte de fluidos, generacin de energa, control ambiental, vehculos de transporte, estructuras hidrulicas, etc.

Tales fundamentos se refieren a la naturaleza de los fluidos y de las propiedades que los describen; las leyes fsicas que gobiernan su comportamiento; la expresin matemtica de estas leyes y las diversas metodologas que pueden emplearse en la solucin de los problemas.

La mecnica de fluidos clsica se divide principalmente en esttica de fluidos y dinmica de fluidos.3. Ingeniera de fludos.-

La ingeniera de fluidos envuelve un amplio rango de aplicaciones que tienen en comn la manipulacin artificial de los fluidos en beneficio del hombre o del medio ambiente. Tales aplicaciones van desde la distribucin del agua para riego o consumo humano, la disposicin de desechos lquidos, la produccin de energa elctrica, los procesos de transporte de fluidos, el transporte mediante vehculos terrestres, acuticos o areos y los procesos naturales atmosfricos u ocenicos. De esta manera, la ingeniera de fluidos puede dividirse en las siguientes reas:INGENIERADEFINICIN

HidrulicaPlaneamiento y diseo de soluciones de ingeniera a problemas relativos al agua, que emergen en el ambiente natural y en el aprovechamiento artificial de este fluido.

OleohidrulicaDiseo y construccin de controles hidrulicos, transmisin hidrulica y mquinas hidrulicas cuyo fluido de trabajo es el aceite.

NeumticaDiseo y construccin de controles neumticos, transmisin neumtica, compresoras y mquinas neumticas que trabajan con aire comprimido.

AeronuticaAplicacin de la aerodinmica y tecnologas relativas al diseo, construccin y manejo de vehculos areos: planeadores, aeronaves, helicpteros, cohetes y misiles.

Mquinas trmicasAprovechamiento de fluidos con transferencia de calor y compresibilidad. Diseo de procesos y mquinas trmicas.

Debido a que el agua se encuentra presente en casi todas las actividades desarrolladas por el hombre, es fcil comprender que la hidrulica tenga muchas reas de aplicacin. Estas reas se pueden identificar atendiendo al conducto o cuerpo a travs del cual discurre el fluido.Hidrulica de TuberasClculo del transporte de fluidos en conductos a presin. Redes de distribucin de agua, oleoductos.

Hidrulica de CanalesEstudio del escurrimiento de agua en conductos abiertos a la atmsfera. Diseo de canales.

Estructuras hidrulicasDiseo, construccin, cimentacin operacin y mantenimiento de estructuras de toma, represamiento, conduccin y medicin

Mquinas hidrulicasDiseo de turbinas hidrulicas, bombas, ventiladores. Cavitacin, flujo bifsico y flujo no permanente.

Tambin se puede subdividir la hidrulica teniendo en cuenta las caractersticas geofsicas del medio en que se desarrolla la aplicacin.Hidrulica urbanaSuministro de agua potable, alcantarillado, tratamiento de aguas residuales. Control de la contaminacin.

Hidrulica fluvialDinmica de ros, transporte de sedimentos, morfologa de ros, estabilidad de canales, proteccin de riberas.

Hidrulica subterrneaExplotacin, monitoero y recarga de acuferos. Control de contaminacin.

Hidrulica martimaProteccin de lnea costera, puertos, rompeolas, estructuras en mar adentro. Estuarios.

EcohidrulicaEstudia el efecto de los trabajos ingenieriles en los ecosistemas naturales, en trminos de calidad de agua, contaminacin y proteccin.

Adems, podemos subdividir la hidrulica segn el rea econmica de aplicacin o la metodologa de solucin:Hidrulica industrialTransporte y procesamiento de fluidos. Diseo y funcionamiento de sistemas hidrulicos, servomecanismos, automatismo, instrumentacin, medicin y control. Flujo bifsico.

Hidrulica agrcolaIrrigaciones, pequeas estructuras de riego, canales, riego tecnificado.

Hidrulica experimentalSimulacin de procesos hidrodinmicos mediante la utilizacin de equipos de laboratorio y modelos fscos a escala.

Hidrulica computacionalSimulacin de procesos hidrodinmicos mediante la utilizacin de modelos numricos y computadoras.

IMPORTACIA DE LA MECNICA DE FLUIDOS EN ING. CIVIL:Su importancia para la INGENIERA CIVIL radica bsicamente en el estudio de dos fluidos en la naturaleza, y que son de inters primario en INGENIERA CIVIL:

1) El agua: esto aplica para el estudio de flujo a presin (tuberas) tanto en acueductos como alcantarillados. El tratamiento del aguas es ms labor de un Ingeniero Sanitario. Otra aplicacin es a flujo libre (canales) para conocer su comportamiento (caudales, velocidad, profundidad) Y para qu saber esto? Para disear canales bsicamente (dimensiones y material).

2) El viento. Su importancia es ms reciente en Ingeniera Civil. Se considera el viento para determinar su accionar en algunos tipos de estructuras: edificios, torres, puentes, cubiertas metlicas. Si bien esto est regulado en normas de diseo y construccin en varios pases, es bueno entender cmo es la mecnica del viento, ya que ste es otro fluido.

IMPORTANCIADELAING G.CIVIL Lainge enieraciviltie enecomoobjjetivoclavesatisfacerlasn necesidadesd dedetermina adasociedad, puesto oqueelingen nieroeselenc cargadodelle evaracabograndesobras squeinvolucr randemaner ra destacadalainfraesstructuradeu unaciudadqu ueenlaactua alidadesdev vitalimportan nciadebidoa nstantesdesarrollosenlos squeseveinmersalahum manidad.Asuvezesunadelascarreras s loscon conmaayorcampod deaccineim mportanciaen nelprogresodelascultura as,seencarga adela planea acin,proyecc cin,construc ccinyopera acindeobrascivilescomo ovivienda,ho ospitales,escuela as,edificiosd deoficinas,ob brasparalossistemasdet transporte,as scomoobras shidrulicas quesat tisfaganlasnecesidadesd delapoblacinymejorens suscondicionnesdevidaco onsiderandou un manejo oracionaldel lambiente. Lainge enieraciviltie eneunfuerte ecomponente eorganizativo oquelograsu uaplicacine enla admini istracindela ambienteurbbanologrando ounanotoria aarmonaent treelhombre eyla naturaleza,nosloenloreferen ntealaconstr ruccin,sinotambin,alm mantenimient to,controly acindelavidahumanaeenelambientediseadodesdeestamis sma operoenlaplanifica ectiva.Estoco omprendepla anesdeorgan nizacinterrit torialtalesco omoprevencinde perspe desastres,controlddetrficoytra ansporte,ma anejoderecursoshdricos, ,serviciospb blicos, mientodebasu urasytodasa aquellasactiv vidadesqueg garantizanelb bienestardelahumanidad d tratam quede...

CAMPO ODEACCION NDELAINGEN NIERIACIVIL Sucam mpodeaplicac cinesmuya amplio.Estar an,porejemplo,lasinfrae estructurasdeltransporte e: *Aeropuertos *Autovas *Carre eteras *Vasf frreas *Puert tos *Puen ntes *Rede esdetransporteurbano Lasobr rashidrulica as: *Alcan ntarillado *Azud des *Cana alesparaeltra ansportedea aguapotableoregado *Cana alesdenavega acin *Cana alizacionesde eaguapotable e *Centraleshidroel ctricas *Depu uradoras *Diques *Esclu usas *Muelles. *Presa as Lainte ervencinsob breproblemas sdeestabilidaddelterreno. Lasest tructurasquecomponenla asobrasante eriores. *Terra aplenes *Desm montes *Obra asdecontencindeterren no *Tne eles *Zapatas *Pilare es *Vigas s. *Estrib bosdepuentes CapilaridadLacapilaridades una propiedad de loslquidosque depende de sutensin superficialla cual, a su vez, depende de la cohesin del lquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por untubo capilar.Cuando un lquido sube por un tubo capilar, es debido a que lafuerza intermolecularo cohesin intermolecular entre sus molculas es menor que laadhesindel lquido con el material del tubo; es decir, es un lquido quemoja. El lquido sigue subiendo hasta que la tensin superficial es equilibrada por el peso del lquido que llena el tubo. ste es el caso delagua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de lasplantas, sin gastar energa para vencer la gravedad.Sin embargo, cuando la cohesin entre las molculas de un lquido es ms potente que la adhesin al capilar, como el caso delmercurio, la tensin superficial hace que el lquido descienda a un nivel inferior y su superficie es convexa.

LIQUIDOS Y GASESSe denomina fluidos a aquellos cuerpos que pueden fluir y adoptan la forma del recipiente que los contiene. Los fluidos se dividen en lquidos y gases, dependiendo de sus fuerzas de cohesin interna. La hidrosttica es la parte de la Fsica (Mecnica) que tiene por objeto el estudio del comportamiento y de las propiedades de los fluidos en equilibrio (la hidrodinmica estudia los fluidos en movimiento).Mientras que los lquidos fluyen manteniendo constante su volumen, los gases tienen tendencia a ocupar todo el volumen disponible. Este distinto comportamiento es debido a que en el estado lquido las fuerzas de cohesin intermoleculares son mayores que en los slidos y, por tanto, las partculas componentes abandonan las posiciones fijas que ocupan en estado slido aunque mantienen una cierta cohesin que les hace mantener un volumen constante. En el caso de los gases, las fuerzas de cohesin intermoleculares son mucho menores y las partculas pueden moverse libremente en todo el volumen del recipiente que las contiene.En los lquidos se producen fuerzas que interfieren el movimiento molecular a causa del rozamiento que se produce al deslizar las molculas. Estas fuerzas originan la viscosidad y existen en todos los lquidos reales en mayor o menor medida. Los lquidos en que no existe viscosidad se denominan lquidos ideales o perfectos. En el caso de los gases, la viscosidad es muchsimo menor.El choque de las molculas gaseosas contra las paredes del recipiente que las contiene o contra otras molculas gaseosas tambin origina fricciones. Los gases en que se suponen despreciables dichas fricciones reciben el nombre de gases ideales o perfectos.