Macanica de Fluidos

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INTRODUCCION La práctica de laboratorio sirve para confirmar los conceptos teóricos desarrollados en clase, con el comportamiento real de los fluidos; para luego aplicar los conceptos teóricos en el estudio de manejo de fluidos en diferentes campos de la Ingeniería. El estudio de los fluidos en movimiento es un problema complejo y en el que la viscosidad juega siempre un papel fundamental, aunque las teorías más elementales ignoran sus efectos, suponiendo que el líquido se puede dividir en capas se deslizan unas sobre las otras sin encontrar ninguna resistencia. Este “grado de fluidez” se caracteriza por un coeficiente típico de cada sustancia que se llama coeficiente de viscosidad o viscosidad dinámica. Se llamará fluido a cualquier sustancia que se pueda hacer escurrir mediante una aplicación apropiada de fuerzas. En términos generales, se pueden clasificar en líquidos y gases. Los líquidos son prácticamente incompresibles, por lo que se puede considerar que su volumen es constante, aunque su forma puede variar. Los gases son altamente compresibles, por lo no tienen un volumen característico, sencillamente se expanden hasta llenar cualquier recipiente en que se les coloque. En esta oportunidad para la práctica usaremos algunos aceites para motor.

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viscosidad

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INTRODUCCIONLa práctica de laboratorio sirve para confirmar los conceptos teóricos

desarrollados en clase, con el comportamiento real de los fluidos; para luego

aplicar los conceptos teóricos en el estudio de manejo de fluidos en diferentes

campos de la Ingeniería.

El estudio de los fluidos en movimiento es un problema complejo y en el que la

viscosidad juega siempre un papel fundamental, aunque las teorías más

elementales ignoran sus efectos, suponiendo que el líquido se puede dividir en

capas se deslizan unas sobre las otras sin encontrar ninguna resistencia.

Este “grado de fluidez” se caracteriza por un coeficiente típico de cada

sustancia que se llama coeficiente de viscosidad o viscosidad dinámica.

Se llamará fluido a cualquier sustancia que se pueda hacer escurrir mediante

una aplicación apropiada de fuerzas. En términos generales, se pueden

clasificar en líquidos y gases. Los líquidos son prácticamente incompresibles,

por lo que se puede considerar que su volumen es constante, aunque su forma

puede variar. Los gases son altamente compresibles, por lo no tienen un

volumen característico, sencillamente se expanden hasta llenar cualquier

recipiente en que se les coloque.

En esta oportunidad para la práctica usaremos algunos aceites para motor.

I. APRENDIZAJES ESPERADOS

Calcular la viscosidad absoluta de los fluidos de manera experimental y

compararlos con los valores que da el fabricante.

Antes de comenzar con la descripción de la práctica haremos una pequeña

definición de lo que es viscosidad.

a) Viscosidad: La viscosidad es la principal característica de la mayoría de

los fluidos, que depende de la presión y temperatura.b) Viscosidad Absoluta:

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La viscosidad absoluta es una propiedad de los fluidos que indica la

mayor o menor resistencia que estos ofrecen al movimiento de sus

partículas cuando son sometidos a un esfuerzo cortante. Es importante

resaltar que esta propiedad depende de manera muy importante de la

temperatura, disminuyendo al aumentar éste.

c) La Viscosidad Dinámica:Normalmente se expresa en poise, o en unidades del Sistema

Internacional como pascales-segundo. La viscosidad dinámica, la cual

es función sólo de la fricción interna del fluido, es la cantidad usada más

frecuentemente en el diseño de cojinetes y el cálculo de flujo de aceites.

Debido a que es más conveniente medir la viscosidad de manera tal que

tenga en cuenta la densidad del aceite, para caracterizar a los

lubricantes normalmente se utiliza la viscosidad cinemática.

d) La Viscosidad Cinemática:Es su viscosidad dinámica dividida por su densidad, ambos medidos a la

misma temperatura, y expresada en unidades consistentes. La unidad

más común que se utilizan para expresar la viscosidad cinemática es:

stokes (St)

II. MATERIALES Y EQUIPOS

Los materiales utilizados en la práctica para determinar la viscosidad de

algunos fluidos son:

Cronometro: instrumento utilizado para medir el tiempo de recorrido de

la plancha pero para nuestro caso empleamos el celular para medir

dichos tiempos.

Aceite multigrado; es un aceite que cumple los requerimientos de más

de un grado de clasificación de la viscosidad SAE y puede ser usado en

un amplio rango de temperatura.

Aceite SAE 25-60; Castrol RX Viscus SAE 25W-60 es un lubricante

mineral multigrado de excelente calidad y alto desempeño, formulado

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con minerales básicos y aditivos especiales para lubricar los motores

diésel de servicio pesado.

Vernier o pie de rey para tomar medidas de los diámetros y longitud

con precisión.

Metro o wincha instrumento para medir distancia de recorrido de la

plancha.

Transportador para medir ángulo del tubo inclinado con respecto a la

horizontal.

Gasolina es una mezcla de hidrocarburos alifáticos obtenida del

petróleo por destilación fraccionada, que se utiliza como combustible en

este caso lo usamos para la limpieza del equipo.

Franela usado para limpiar el viscosímetro cada que sea necesario al

momento de cambiar un tipo de aceite y utilizar el siguiente.

III. PROCEDIMIENTO

PRIMERO: comenzamos midiendo el espesor de la plancha fija y móvil con

el vernier luego pasmos a medir su longitud con ayuda de la wincha

SEGUNDO: en nuestra práctica realizada en el aula ya no que nos fue

posible el acceso al laboratorio agregamos una cantidad de aceite de motor

multigrado hasta que dicho fluido llegara a la parte superior del instrumento.

TERCERO. Una vez hechos estos dos pasos pasamos a dejar caer de una

la distancia prudente el viscosímetro de peso (w), es dejado caer diez veces

tomando el tiempo que se tardó en recorrer dicha distancia.

CUARTO: una vez anotados todos nuestros datos pasamos a

determinamos la viscosidad dinámica mediante la relación existente entre el

tiempo empleado por la plancha en recorrer la distancia de la superficie

conocida.

QUINTO: posteriormente medimos los ángulos con el transportador según

que indica en cada grupo.

SEXTO: describimos las características anotando en nuestra respectiva

hoja.

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Peso específico del acero 7.85 gr /cm3

Ee=3.31 cm

Ei=2.79cm

Lc=10.39cm

L=42cm

LH=43cm

∆=21cm

SAE 25-60 Multigrado

T 60° T 45° T 60° T 45°

1 0.45 0.82 0.64 1.05

2 0.50 0.89 0.66 1.08

3 0.55 0.80 0.50 1.01

4 0.62 0.72 0.53 0.86

5 0.45 0.76 0.65 1.06

6 0.62 0.78 0.68 0.99

7 0.59 0.79 0.74 1.02

8 0.64 0.74 0.63 0.93

9 0.58 0.84 0.68 0.89

10 0.60 0.80 0.73 1.08

PROMEDI

O

0.56 0.794 0.644 0.997

Peso específico del acero = 7.85 gr/cm3

Ecuación de viscosidad dinámica

μ= F∗ yV∗A

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V= LTL=V∗T

IV. CONCLUSIONESCon la práctica realizada aprendimos como poder determinar, calcular y

obtener la viscosidad dinámica de algunas sustancias, con el método que

empleamos calculamos la viscosidad del aceite SAE 25-60, y

posteriormente aceite multigrado, al analizar nos dimos cuenta que el

resultado

V. RECOMENDACIONES

Tener cuidado en no confundir viscosidad cinemática y dinámica. Cuando

se usan tablas o un libro de referencia para encontrar los valores de

viscosidad, asegúrate de tener en cuenta si los valores se refieren a una

viscosidad cinemática o dinámica.

Tener bastante cuidado al momento de tomar los datos porque esto puede

llevar a hacer mal la práctica.

VI. APORTE

Ecuación para transformar viscosidad dinámica a cinemática

υ= μρ

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VII. ANEXOS

Materiales para la práctica

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