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TALLER DE PROCESOS INDUSTRIALES
TALLER DE PROCESOS INDUSTRILAES
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
PROFESOR COORDINADOR: MIGUEL HERRERA MARCHANT.
PROFESOR: LUIS CAMPOS GONZÁLEZ.
2014
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1. FACTORES DE CONVERSIÓN.
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PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS.
2. Figura Nº 1: Viscosidad absoluta de fluidos comunes a 1
atm.
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4. Tabla Nº 1: Viscosidad y densidad del agua a 1 atm.
5. Tabla Nº 2: Viscosidad y densidad del aire a 1 atm.
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6. Tabla Nº 3: Propiedades de algunos líquidos a 1 atm y 20ºC
(68ºF).
7. Tabla Nº 3: Propiedades de algunos gases a 1 atm y 20ºC
(68ºF).
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8. Tabla 5: Tensión superficial,presión de vapor y velocidaddel
sonido en el agua.
9. Tabla 6: Propiedades de laatmosfera estándar.
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EJERCICIOS:
Problema Nº 1.
Un bloque cuyo peso es W se desliza sobre un plano inclinado
lubricado por una película deaceite, como se indica en la figura.
Lasuperficie de contacto del bloque es A y elespesor de la película
de aceite es h .Suponiendo una distribución lineal develocidad en
el aceite, encuentre una expresión
para la velocidad limite V (aceleración nula)del bloque. Calcule
la velocidad límite del
bloque si la masa del mismo es 6 kg, A= 35cm 2 , θ =20º y la
película lubricante es de aceiteSAE 30 a 20ºC y tiene 1mm de
espesor.
Problema Nº 2.
Un eje de 6.00 cm de diámetro se aloja en una carcasa de 6.02cm
de diámetro y 40 cm delargo. La holgura que se supone uniforme,
está llena de un aceite de viscosidad =0.003m2/s y densidad
relativa r =0.88. Si el eje se mueve en dirección axial a 0.4 m/s,
calcule lafuerza de resistencia producida por el aceite.
Problema Nº 3.
Una placa plana está separada por
dos placas fijas y por dos líquidoscuyas densidades son 1 y 2
respectivamente, como se muestraen la figura. Como puede verse,
losespaciados entre las placas h 1 y h 2 son distintos. La placa
central tieneun área de contacto A con cadafluido. (a) Suponiendo
un perfil develocidad lineal en ambos fluidos, determine la fuerza
F requerida para mover la placa convelocidad V. (b) ¿debe existir
alguna relación entre las dos viscosidades 1 y 2?.
Problema Nº 4.
Una forma muy sencilla de medir la viscosidad es medir el tiempo
que tarda una esferasólida en caer una distancia L a través de un
fluido de ensayo de densidad . La viscosidad
del fluido viene entonces dada por:
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disco, obtenga una expresión para el par de resistencia viscoso
que actúa sobre el disco.
Problema Nº 8.
El bloque de peso W se desliza sobre una superficie por acción
de otro peso W 0 como semuestra en la figura. Encuentre una
expresiónalgebraica para la velocidad estacionaria U si el bloquese
desliza sobre una película de aceite de espesor h yviscosidad . El
área de contacto entre el bloque y elaceite es A. desprecie el peso
de la cuerda y la fricciónen la polea. Asuma perfil de velocidad
lineal en elaceite.
Problema Nº 9.
El dispositivo de la figura sedenomina viscosímetro cono- placa
. El ángulo del cono esmuy pequeño, por lo que senode θ θ , y el
juego entre cono y
placa se llena con el líquido aensayar, midiendo el par M quehay
que aplicar para hacer girarel cono a la velocidad ω .Suponiendo un
perfil de velocidad lineal en la película fluida, obtenga una
expresión para
la viscosidad del fluido en función de (M , R, ω , θ) .Problema
Nº 10.
Se tiene un cilindro sobre una superficie como se muestra en la
figura. Entre la superficie yel cilindro hay una capa de líquido
con viscosidad μ ydicho cilindro gira a una velocidad angular
constate ω determinada. La separación entre el cilindro y
lasuperficie es " y " y el radio del cilindro es constante eigual a
R . (a) Aplicando la ecuación para el esfuerzocortante, encuentre
una expresión para determinar eltorque T que se debe aplicar para
mantener el cilindrogirando. (b) La expresión debe estar en función
de μ, R,ω e y . Teniendo en cuenta la expresión hallada para
T,deduzca una para hallar la viscosidad μ .
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Problema Nº 11.
Se requiere un par de torsión de 4 N * m para hacer girar
elcilindro intermedio de la figura a 30 rpm . Los cilindros 1 y 2
están fijos. Calcular la viscosidad dinámica del
aceite. Todos los cilindros tienen 450 mm de longitud.Despreciar
los efectos de extremo y espesor del cilindrointermedio ( e = 0 ).
R = 0,15 m; e 1 = e 2 = 3 mm.
