Macanica de Fluidos
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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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