{"id":16311,"date":"2021-03-01T07:57:00","date_gmt":"2021-03-01T07:57:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=16311"},"modified":"2021-03-01T07:57:00","modified_gmt":"2021-03-01T07:57:00","slug":"todo-lo-que-debes-saber-sobre-fluidos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2021\/03\/01\/todo-lo-que-debes-saber-sobre-fluidos\/","title":{"rendered":"Todo lo que debes saber sobre fluidos"},"content":{"rendered":"\n

Conocer sus caracter\u00edsticas primarias es fundamental para trabajar con sistemas mec\u00e1nicos o t\u00e9rmicos complejos, ya que su comportamiento depende enteramente de sus caracter\u00edsticas inherentes y de las leyes universales de la hidr\u00e1ulica<\/p>\n\n\n\n

\u00c1mbar Herrera, con informaci\u00f3n e im\u00e1genes proporcionadas por Jos\u00e9 Luis Fr\u00edas Lavalle, director general de Dhimex<\/p>\n\n\n\n

Los fluidos est\u00e1n presentes en todos los \u00e1mbitos de nuestra vida, desde el agua que tomamos, hasta los dispositivos y m\u00e1quinas que utilizamos. En la industria HVAC sus aplicaciones son m\u00e1s sofisticadas, de modo que los dise\u00f1adores deben entender a fondo su comportamiento para llevar a cabo una correcta selecci\u00f3n de los materiales, equipos y m\u00e1quinas, como es el caso de la elecci\u00f3n de bombas, por ejemplo.<\/p>\n\n\n\n

Con este prop\u00f3sito, la empresa Dhimex, especialista en sistemas hidr\u00e1ulicos e hidr\u00f3nicos, realiz\u00f3 el webinar \u201cPrincipios hidr\u00e1ulicos\u201d, impartido por el ingeniero Jos\u00e9 Luis Fr\u00edas Lavalle, quien cuenta con una amplia trayectoria como expositor en este rubro a nivel internacional.<\/p>\n\n\n\n

Con la finalidad de contribuir a la ampliaci\u00f3n del conocimiento de los t\u00e9cnicos de la industria, Cero Grados Celsius presenta una compilaci\u00f3n de los puntos m\u00e1s relevantes de este curso.<\/p>\n\n\n\n

Conceptos b\u00e1sicos<\/strong>
La hidr\u00e1ulica es la rama de la mec\u00e1nica que analiza las leyes que rigen el comportamiento de los fluidos. Se divide en dos partes que estudian la presi\u00f3n que ejercen en su estado de reposo (hidrost\u00e1tica), as\u00ed como durante su movimiento (hidrodin\u00e1mica\/hidrocin\u00e9tica), explic\u00f3 el ingeniero Fr\u00edas Lavalle.<\/p>\n\n\n\n

Los fluidos pueden ser l\u00edquidos o gaseosos. Algunas de sus caracter\u00edsticas son el peso, peso espec\u00edfico, la masa y su relaci\u00f3n obligada con la gravedad espec\u00edfica (GE), que es la relaci\u00f3n del l\u00edquido en cuesti\u00f3n referida a la densidad est\u00e1ndar del agua (60 \u00b0F), enlist\u00f3 el especialista. Un dato relevante, agreg\u00f3, es que la GE es proporcional a la presi\u00f3n que desarrolla una bomba y, por lo tanto, directamente proporcional a la energ\u00eda consumida por la misma.<\/p>\n\n\n\n

Otro concepto indispensable para el manejo de los fluidos es el de la viscosidad, que el ponente defini\u00f3 como \u201cla resistencia que ofrece un fluido al cambio de forma bajo muy peque\u00f1as fuerzas exteriores constantes que terminan por transformarlo\u201d. Se\u00f1al\u00f3 que esta propiedad puede hacer que los distintos tipos de fluidos, como el aceite, se asemejen al estado s\u00f3lido, lo cual puede estudiarse en varias expresiones:<\/p>\n\n\n\n

  1. Viscosidad absoluta o din\u00e1mica: fuerza unitaria ejercida sobre un \u00e1rea unitaria dividida o alejada a una distancia unitaria de otra \u00e1rea tambi\u00e9n unitaria<\/li>
  2. Viscosidad relativa: referenciada al l\u00edquido est\u00e1ndar (agua a 60 \u00b0F)<\/li>
  3. Viscosidad cinem\u00e1tica: l\u00edquidos en estado de flujo o escurrimiento. Su f\u00f3rmula es:<\/li><\/ol>\n\n\n\n
    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

    \u00c9sta \u00faltima es la de mayor inter\u00e9s para el caso del comportamiento de los l\u00edquidos en los distintos tipos de bombas. El l\u00edquido viscoso, apunt\u00f3 Fr\u00edas Lavalle, tiene dos repercusiones en estos equipos:<\/p>\n\n\n\n

    1. Mayor fricci\u00f3n o p\u00e9rdida de energ\u00eda cuando circula por tuber\u00edas<\/li>
    2. Afecta el rendimiento de la bomba, tanto en la relaci\u00f3n de flujo y carga, como en la potencia y eficiencia<\/li><\/ol>\n\n\n\n

      Otra condici\u00f3n importante para la estabilidad de los sistemas mec\u00e1nicos hidr\u00e1ulicos y los mec\u00e1nicos t\u00e9rmicos es la presi\u00f3n de vapor, la cual depende del tipo de fluido, de la temperatura y de la presi\u00f3n sobre la superficie libre de l\u00edquido. Para estabilizar un sistema y ponerlo en operaci\u00f3n es necesario equilibrar estos tres puntos, afirm\u00f3 el especialista de Dhimex.<\/p>\n\n\n\n

      Tambi\u00e9n se debe garantizar que en ning\u00fan punto de la instalaci\u00f3n se tengan cambios de fase, de l\u00edquido a vapor, ya sea por alta temperatura o la baja presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

      \"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

      Fricci\u00f3n y ca\u00edda de presi\u00f3n<\/strong>
      Durante su exposici\u00f3n, el ingeniero Jos\u00e9 Luis Fr\u00edas Lavalle comparti\u00f3 la siguiente m\u00e1xima: \u201cpor donde pasa el fluido siempre hay ca\u00edda de presi\u00f3n\u201d. Esta cita tiene su raz\u00f3n de ser en el teorema de Bernoulli, cuya base est\u00e1 en el principio de conservaci\u00f3n de la energ\u00eda y postula que \u201clas condiciones de entrada de un fluido son iguales a las de salida, s\u00f3lo diferenciadas por la p\u00e9rdida de carga\u201d.<\/p>\n\n\n\n

      \"\"
      El segundo ejemplo tiene mayor p\u00e9rdida<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

      Cuantificar la ca\u00edda de presi\u00f3n \/ p\u00e9rdida de energ\u00eda es necesario para poder dise\u00f1ar sistemas. Hoy en d\u00eda, existen dos f\u00f3rmulas para ello, la de Darcy-Weisbach (f\u00f3rmula 1), que incluye el efecto de viscosidad a trav\u00e9s del factor de fricci\u00f3n, y la de Hazen-Williams (f\u00f3rmula 2).<\/p>\n\n\n\n

      \"\"<\/a>
      F\u00f3rmula 1 Darcy-Weisbach<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
      \"\"<\/a>
      F\u00f3rmula 2 Hazen-Williams<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

      Otra consideraci\u00f3n importante es la velocidad, cuya ecuaci\u00f3n es velocidad promedio del fluido (ft\/seg) igual al gasto (ft3<\/sup>\/seg) entre el \u00e1rea transversal de la tuber\u00eda (ft2<\/sup>):<\/p>\n\n\n\n

      \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

      Flujo turbulento versus prerrotaci\u00f3n<\/strong>
      Uno de los tipos de flujo que existen es el turbulento, el cual depende de la velocidad que tiene el fluido en la tuber\u00eda. A diferencia de lo que se cree, la turbulencia no ocasiona ning\u00fan problema en las tuber\u00edas y es, de hecho, el r\u00e9gimen que utilizan todas las aplicaciones de los sistemas comerciales de tubo cerrado.<\/p>\n\n\n\n

      La prerrotaci\u00f3n es un efecto que generan los sistemas en el flujo cuando presentan cambios de di\u00e1metro y de direcci\u00f3n. Por ejemplo, cuando un fluido sufre un cambio de direcci\u00f3n de 45 o 90 grados sale girando bruscamente del sistema. Esto afecta el bombeo, los medidores de flujo, intercambiadores de calor y muchas otras m\u00e1quinas. En la medida de lo posible, la prerrotaci\u00f3n se debe evitar en los puntos cr\u00edticos, para esto, se utilizan estabilizadores de flujo, difusores o crucetas.<\/p>\n\n\n\n

      El ingeniero Fr\u00edas concluy\u00f3 su exposici\u00f3n con varios ejemplos sobre la correcta selecci\u00f3n de tuber\u00edas, ya que, despu\u00e9s de haber definido todos los principios hidr\u00e1ulicos, es posible realizar los c\u00e1lculos adecuados en la pr\u00e1ctica.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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