Mecánica de fluidos: Cálculo de viscosidad cinemática y dinámica de un fluido newtoniano
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- Опубліковано 27 сер 2024
- En este video se calcula las viscosidades cinemáticas y dinámicas de agua a 20°C, partiendo que hay una pelicula de este fluido entre dos placas con fuerza y velocidad constante. Se aplican los principios de fluidos newtonianos para tener en cuenta la razón de deformación de la sustancia y su relación con el esfuerzo cortante que soporta.
Ejercicio inspirado del libro mecánica de fluidos Robert L. Mott:
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Muchas gracias por este ejemplo, tenía que explicarles viscosidad a los chicos y este problema me vino justo. Saludos desde Argentina.
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hola tengo una duda del problema
como resolvio las operaciones matematicas en la calculadora no me sale igual
Gracias por el ejercicio!! es un arreglo de unidades deja Pa*s como N/m2*s y con kg/m3 aparece N nuevamente aunque te faltara un "s" multilpica * s/s y se van los N y quedan m2/s
Respecto a m²/s sale de la siguiente manera: Pa.s/Kg/m³= N.s/m²/Kg/m³=N.s.m³/Kg.m²= Kg.m.s.m/s²/Kg= m²/s listo espero haberlos ayudado.
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Muy buen video amigo
Gracias Pedro. Un abrazo
Excelente vídeo, saludos y éxitos.
Gracias Hector, un abrazo
Buena explicación, es útil para el curso de Meca de Fluido c:
Que pasaria si el perfil de velocidades es parabólico?
Me ayudaste de mucho
Enserio gracias ❤️
Gracias a ti. Saludos desde Barranquilla
en la realidad con que ejemplo podriamos comprar este ejercicio?
Buenísima explicación felicitaciones y saludos desde Guatemala...solo una pregunta Javier, que texto cita usted para este ejercicio? Gracias.
¿Cuál será la fuerza que presentaran 35 L de acetona para no desplazarse al mismo ritmo
todo el líquido que el rotor que tiene un diámetro de 40 cm y desarrolla una velocidad de
16 m/seg?. El recipiente que contiene a la acetona tiene un separación de 75 cm
Espero que me pueda ayudar por favor 🙏
Muy buena la explicación, gracias, disculpe que programa utiliza para hacer su presentación?
hola quiero preguntar sobre como llego a m/s al cuadrado
Buenos días, excelente vídeo. Tengo una duda con respecto al dibujo que se forma cuando se genera el movimiento de la placa móvil, ya que ahí se ve triangular y en otros ejercicios lo he visto en forma semi circular ¿Existe diferencia entre uno y el otro? Gracias...
Hola, si existe. Acá se habla de un fluido newtoniano y su perfil es lineal;por eso es que se aprecia esa figura de triangulo. Cuando se describa una curva, el fluido es no newtoniano y el modelo matemático no es lineal. Gracias y saludos desde Colombia
La diferencia entre uno y otro es por el perfil de velocidad del fluido, si en vez de una placa fija y una móvil fueran dos placas estacionarias paralelas el esfuerzo cortante sería igual que en el ejemplo con la diferencia que ahora serian 2 triángulos distribuidos, por lo tanto el perfil de velocidad seria parabólico tomando en cuenta que esto es para un perfil de velocidad en estado laminar completamente desarrollado
Tengo este problema y quisiera saber si me puede dar una orientación, se coloca un fluido viscoso incompresible entre placas planas horizontales e infinitas, las 2 placas se mueven en direcciones opuestas con velocidades constantes. El gradiente de presión en la dirección x es cero y la única fuerza de cuerpo se debe al peso del fluido. Use las ecuaciones de Navier-Stokes para derivar una expresión para la distribución de velocidad entre las placas asumir flujo laminar y el valor de h (distancia entre placas) dado a cada uno
Hola, Javi.
Tengo una duda con un problema que me dejaron y no sé exactamente cómo se resuelve:
"Dos superficies planas de grandes dimensiones están separadas por 25 mm y el espacio entre ellas está lleno con un líquido, cuya viscosidad absoluta es de 0.10 (kp s)/m² (kilopondios por segundo sobre metro cuadrado). Suponiendo que el gradiante de velocidades es lineal, ¿qué fuerza se requiere para arrastrar una placa de muy poco espesor y 40 dm² de área a la velocidad constante de 32 cm/s si la placa dista de 8 mm de una de las superficies?".
¿Aplicaría todo lo que mencionaste en el vídeo a este problema? Sólo que tendría que despejar la formula a:
f= tensión cortante (fuerza cortante) / a
Una vez calculando la tensión cortante de la formula:
mu = tensión cortante (fuerza cortante) / (dv / dy)
Despejándola como:
Tensión cortante (fuerza cortante) = mu (dv / dy)
Como cambiaste la unidad de medida al ultimo?. Explica porfa.
Buenos días señor Javier tengo un problema similar de placas horizontales paralelas y el fluido es viscoso e incompresible y me piden calcular mediante navier stokes derivar una expresión para la distribución de velocidad entre placas
Como podría hacerlo
Buen día. Para preguntar sobre la obtención de m2 / s. Gracias
Yair claro. Solo divide la viscosidad dinámica del fluido entre su densidad. Saludos desde Colombia 💪
1Pa= 1Kg/m*s^2
@@JavierCarpintero buenas noches, yo creo que a lo que yair se referia y que tambien quedo en la duda yo porque no lo supe hacer es en las unidades no al valor, es decir como llego a m2/s gracias
De placas verticales?
como obtengo los metros cuadrados sobre segundos
porque quedan en m^2/s cual es en analisis de unidades que haces? saludos desde argentina..
Hola, disculpa yo tengo una consulta, es que, en un problema que tengo nos piden esfuerzo cortante, es más te paso la redaccion del problema, porque no vienen ninguna respuesta de las que yo encuentro. Dos placas paralelas, una se mueve a 4 m/s y la otra está fija, son separadas 5 mm por una capa de aceite de gravedad especifica 0.80 y viscosidad cinemática 1.25E-4 m^2/s. Sabiendo que el perfil de velocidad en este tipo de flujos está dado por . ¿Cuál es el esfuerzo cortante promedio en el aceite?
hola, escríbeme mañana a mi whatsapp personal +573053560890
el resulta de metros cuadrados por segundo podria ejemplesarlo por que quiero pasarlo a stones
cual es la diferencia entre viscosidad dinámica y cinematica
Rafhael, que la viscosidad dinámica depende de la densidad para ser expresada. La viscosidad cinemática es más "geometrica"👨🏫 y se expresa en m²/s. Saludos desde Colombia 💪
Porque queda metros cuadrado sobre segundo
Esas son las unidades de viscosidad Dinamica
Un centímetro debe ser igual a 0.001m o no?
Noooo, en un metro hay cien centímetros. Por eso, un centímetro es igual a 0.01m.
Buen video, una cuestión, que pasa si en lugar de un prisma rectangular de placas es un cilindro circular de una tubería, el gradiente lineal seria ahora cuadrático, por estar rodeado de 360° de capa limite? ya que variaría radialmente a lo largo del perfil lateral, no? y en caso de ser correcto la expresion equivalente de la v/l (velocidad entre profundidad) pasaría a ser una función del radio? saludos!
Bueno, otra duda más que me surgió, que igual apreciaría mucho si me la pudieran aclarar; Partiendo de que la viscosidad dinámica depende de la atracción molecular débil del fluido según la el nivel de energía al que se encuentre, refiriéndome al calor aplicado, ¿Cuál seria la relacion "energética" entre temperatura y el nivel de fuerza tangencial (F)? es decir como relaciono la temperatura con la viscosidad dinámica? espero me de a explicar jaja, saludos y muchas gracias!
Q aburrido :(
Pero si no tuvieras la velocidad como se calcularía
esa T medio caido parece de torque deberias ponerle el sigma
Que pasaria si las placas son moviles
dependiendo del sentido de movimiento de cada placa, habría que apreciar cómo se comporta el perfil de velocidad para luego estimar la viscosidad
como sacas lo de 998kg/m^3 si la temperatura es de 20 grados , esa parte no entendi eso de donde sale gracias espero que respondas rapido gracias
De tablas de propiedades termofisicas de los fluidos. Aparecen en la parte de atrás de la mayoría de los libros de mecánica de fluidos 🔥
Es decir que es la densidad del agua a 20°C incluso puedes buscarlos en Google.
y como calculamos la V(Velocidad)?
despejas papi
cual es la respuesta tengo prueba ahora a las 11:(
Porque considerar la velocidad de la placa para el análisis del fluido? Cuando en realidad lo que se ocupa es la velocidad del fluido para obtener la viscosidad. Considerando que la velocidad del fluido en la placa es 0 tomando en cuenta la teoría de la capa limite y la condición del no-deslizamiento
las capas de fluido que están en contacto directo con la placa sólida móvil, son consideradas estar sufriendo adhesión con este cuerpo y por tanto, experimentan la misma velocidad V del cuerpo móvil. El fluido tiene una velocidad U que en esta parte superior tiene un valor de U=V. la placa fija ubicada en la parte baja está en reposo al igual que la primera capa de moléculas de fluido que también están en adhesión con dicha placa inferior. Se ha propuesto un espesor de capa de fluido lo suficientemente delgado para asumir que el perfil de velocidad entre las capas de la sustancia es lineal. Sugiero el libro mecánica de fluidos de Cengel para más información del tema. El capítulo 2 puede darte más datos de interés. Saludos desde Barranquilla
@@JavierCarpintero parece ser que no se puede considerar la velocidad del fluido igual que la de la placa puesto que como se menciona los efectos viscosos provocan una desaceleración en el fluido por lo tanto para un análisis concreto se toma la velocidad del fluido. Se puede hacer una analogía con una turbina de adhesion pues la velocidad del fluido no sería igual a la velocidad lineal de los discos
@@japhetgonzalez3147 bueno, respeto tu apreciación pero no la comparto. Especialmente por que si este enunciado que mencionas se aplicara a este ejemplo, la teoría de fluidos newtonianos se caería y bueno, nadie puede refutar que los esfuerzos cortantes son proporcionales al gradiente de velocidad de la capa de fluido (donde u como velocidad del fluido es igual a la magnitud de la velocidad de la placa justo en la zona de contacto). Si gustas puedo enviarte información sobre lo que conozco del tema, especialmente de autores reconocidos como Robert Mott o Yunus Cengel. Mi teléfono es +57-3053560890, saludos desde Colombia 💪💪
@@JavierCarpintero Gracias por tus comentarios. Me han ayudado en mucho tus vídeos solo que en este si me ha causado un poco de ruido de antemano te agradezco tu respuesta 👍mi correo es japhet.gonnes@gmail.com si gustas ahí podría recibir tu información. Muchas gracias.
Saludos desde México!