1. MECÁNICA DE FLUIDOS
Docente: Ms. Ing. Orlando Vilca Moreno

2. Mecánica de Fluidos
La Mecánica de los Fluidos es la ciencia que
estudia el comportamiento de los fluidos en
reposo o en movimiento y la interacción de
estos con sólidos o con otros fluidos en las
fronteras.

4. Ramas de la mecánica de fluidos
 La estática de fluidos, que trata los fluidos en
el estado de equilibrio sin esfuerzo cortante.
 La dinámica de fluidos, que trata los fluidos
cuando partes de los mismos se mueven con
relación a otras.

5. FLUIDO
Un fluido se define como una sustancia que se
deforma de manera continua cuando actúa
sobre ella un esfuerzo cortante de cualquier
magnitud.
Una sustancia en la fase liquida o en la gaseosa
se conoce como fluido.
El agua, aceite y aire fluyen cuando sobre ellos
actúa un esfuerzo cortante.

6. LIQUIDOS
AGUA, ALCOHOL,
ACEITE
FLUIDOS
AIRE, OXIGENO,
NITROGENO
GASES

7. El conocimiento de los
fluidos es esencial, no
solamente para tratar con
exactitud los problemas de
movimiento de fluidos a través
de tuberías, bombas y otros
tipos de aparatos, sino
también para el estudio del
flujo de calor y de muchas
operaciones de separación
que dependen de la difusión y
la transferencia de materia.

8. Caracterización de Fluidos
 Un fluido puede ser caracterizado de
diferentes maneras:
• Espaciamiento molecular
• Actividad molecular
 En un fluido el espaciamiento entre
moléculas es mayor que en un sólido, como
también es mayor el rango de movimiento de
las moléculas de un gas.

9. Diferencia entre un sólido y un líquido

10.  Un fluido ideal es una sustancia que cuando está en
equilibrio estático, NO SOPORTA fuerzas
tangenciales o de corte.
 Un fluido sometido a esfuerzos de corte fluye
inmediatamente, no importa cuan pequeño sea éste
(fluido ideal).
 Cualquier sustancia que tiene la capacidad de fluir es
un fluido: Liquido, Gas, Plasma

11. Diagrama Reológico
Los fluidos se clasifican en:
 newtonianos (p. ej. gases o líquidos mas
comunes) y
 no newtonianos (p. ej. hidrocarburos espesos y de
cadenas largas).
En un fluido newtoniano existe una relación lineal entre
la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la tasa de
deformación resultante, tal como se muestra en la
Figura 2.
En un fluido no newtoniano existe una relación no lineal
entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la
tasa de deformación angular (ver figura 2).

12. no ano
n ia
o ni
to t
Tasa de deformación
ew ew l
Fluido ideal
N N d ea
no i
i do o
Flu id
o
stic
u lá
Fl P
i ca
róp
i xot
ic ie t
p erf
Su
Esfuerzo de fluencia Esfuerzo Cortante τ
Figura 2. Diagrama Reológico

13. Los gases y los líquidos mas comunes
tienden a ser fluidos newtonianos, mientras
que los hidrocarburos espesos y de
cadenas largas pueden ser no newtonianos.
Si se considera un fluido no viscoso (por
consecuencia el esfuerzo cortante es cero)
e incompresible, entonces éste se conoce
como un fluido ideal y se representa
gráficamente como la ordenada de la figura
2.

14. Un plástico ideal tiene un esfuerzo de
fluencia definido y una relación lineal
constante de τ a du/dy.
Una sustancia tixotrópica (tinta de
impresora), tiene una viscosidad que
depende de la deformación angular
inmediatamente anterior a la sustancia
y tiene una tendencia a solidificarse
cuando se encuentra en reposo.

15. Propiedades de los fluidos
 Densidad
 Módulo de elasticidad
 Volumen específico y densidad
relativa
 Viscosidad
 Tensión Superficial: Capilaridad

16. Densidad
 La densidad es una de las propiedades más
habituales y útiles en el estudio de los fluidos:
relaciona la masa de una porción de fluido y el
volumen que esta porción ocupa
 Se expresa como: ρ = m / v
 Sus unidades son:
g / cm3 = g / mL
kg / L = 1000 kg / m3
lb / pie3

17. Densidades de algunas substancias (kg/m3)
Aire 1,29 Aluminio 2 700
Helio 0,18 Cobre 8 920
Hidrógeno 0,09 Hierro 7 860
Agua dulce 1 000 Plomo 11 300
Hielo 917 Oro 19 300
Agua salada 1 030 Mercurio 13 600
Alcohol 806 Madera 373

18. COMPRESIBILIDAD:
En la mayoría de los casos, un líquido
se podría considerar incompresible,
pero cuando la presión cambia
bruscamente, la compresibilidad se
hace evidente e importante. Lo mismo
ocurre si hay cambios importantes de
temperatura. La compresibilidad se
expresa mediante el módulo elástico de
compresión.

19. Viscosidad
Los gases y los líquidos tienen una propiedad conocida como
la viscosidad.
Se puede definir como la resistencia a fluir ofrecida por un
liquido, resultante de los efectos combinados de la cohesión y
la adherencia.
La viscosidad se produce por el efecto de corte o
deslizamiento resultante del movimiento de una capa de
fluido con respecto a otro y es completamente distinta de la
atracción molecular.

20. PRESION
Al aplicar una fuerza sobre un cuerpo
deformable, los efectos que provoca
dependen no solo de su intensidad, si no
también de como este repartida sobre la
superficie del cuerpo.
El coeficiente entre la intensidad F de la
fuerza aplicada perpendicularmente
sobre una superficie dada y el área S de
dicha superficie se denomina el escalar
presión.
P=F/S

21. La presión representa la intensidad de
la fuerza que se ejerce sobre cada
unidad de área de la superficie
considerada. Cuando mayor sea la
fuerza que actúa sobre una superficie
dada, mayor será la presión, y cuanto
menor sea la superficie para una fuerza
dada mayor será la presión resultante.

22. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
 Forme su equipo de trabajo (4 estudiantes)
 Para el próximo CLASE investigar, conceptos y ejemplos.
 Realizar un ensayo sobre la historia de la M.F e importancia
de la mecánica de fluidos en la carrera. (Entregar impreso).
 En su cuaderno lo siguiente:
Áreas de aplicación de la mecánica de fluidos
Propiedades de los fluidos: viscosidad, presión, densidad,
peso específico y gravedad específica.
Fluidos Newtonianos y no Newtonianos, Variación de la
viscosidad con la temperatura, índice de viscosidad y
medición de la viscosidad.