1.GENERALIDADES. Tabla 1.1 Nomenclatura y dimensiones que intervienen en la mecánica de fluidos. (Adaptada de Ahmed N., 1987).

Transcripción

1 1.GENERALIDADES 1.1 Sistema de unidades Tabla 1.1 Nomenclatura y dimensiones que intervienen en la mecánica de fluidos. (Adaptada de Ahmed N., 1987). Símbol Variable Sistema Sistema Sistema Dimensiones o Internacional MKS Inglés F Fuerza N Kg f Lb f ml/t 2 L Longitud m m Pie L m Masa Kg Kg f s 2 /m Slug m P Potencia W Kg f m/s lb f pie/s ml 2 /T 3 P Perímetro mojado m m Pie L p Presión Pa Kg f /m 2 lb f /pie 2 m/lt 2 Q Caudal m 3 /s m 3 /s pie 3 /s L 3 /T q Caudal Unitario m 3 /s-m m 3 /s-m pie 3 /s-m L 3 /T-L r Radio m m pies L R Radio Hidráulico m m pies L Re Número de Reynolds T Temperatura ºK ºC ºF t t Tiempo s s s T V Velocidad media m/s m/s pies/s L/T Volumen m 3 m 3 pies 3 L 3 w Peso N Kg f lb f ml/t 2 Peso específico N/m 3 Kg f /m 3 lb f /pie 3 m/(l 2 T 2 ) Espesor de la capa m m pies L laminar Rugosidad del m m pies L conducto Eficiencia Viscosidad dinámica Pa-s Kg f -s/m 2 lb f s/pie 2 m/lt Viscosidad m 2 /s m 2 /s pies 2 /s L 2 /T cinemática Densidad Kg/m 3 Kg f s 2 /m 4 slug/pie 3 m/l 3 Esfuerzo cortante N/m 2 Kg f /m 2 lb f /pie 2 m/lt 2

2 I Factores de conversión de unidades (Adaptado de Gerhart P. M. et al, 1992) Tiempo Hora (hr) Minuto (min) 60 min/hr Segundo (sec) 3600 seg/hr 60 s/min Hora (hr) Minuto (min) Longitud Micra () Mil 25.4 /mil Milímetro (mm) 1000 /mm mil/mm Pulgada (pg) 2.54 E4 /pg 1000 mil/pg 25.4 mm/pg Pie (p) E5 /p 1.2 E5 mil/p mm/p Yarda (yd) E5 / yd 3.6 E mil/yd mm/yd Metro (m) 1.0 E6 /m 2.54 E mil/m mm/m Millas (mi) E9 /mi E E6 mil/mi mm/mi Micra () Mil Milímetro (mm) 12 pg/p 36 pg/yd 3 p/yd pg/m E4 pg/mi Pulgada (pg) p/m 5280 p/mi Pie (p) yd/m 1760 yd/mi Yarda (yd) 1609 m/mi Metro (m) Area Centímetro 2 (cm 2 ) Pulgada 2 (pg 2 ) cm 2 /pg 2 Pie 2 (p 2 ) pg 2 /p 2 cm 2 /p 2 Yarda 2 (yd 2 ) cm 2 /yd p 2 /yd 2 Metro 2 (m 2 ) 1.0 E4 cm 2 /m pg 2 /m p 2 /m yd 2 /m 2 Acre Hectárea (ha) E7 cm 2 /acre 1.0 E8 cm 2 /ha Centímetro 2 (cm 2 ) E6 pg 2 /acre E7 pg 2 /ha Pulgada 2 (pg 2 ) E4 p 2 /acre E5 p 2 /ha 4840 yd 2 /acre 1.196E4 yd 2 /ha Pie 2 (p 2 ) Yarda 2 (yd 2 ) 4045 m 2 /acre 1.0 E4 m 2 /ha Metro 2 (m 2 ) acre/ha Acre

3 I Volumen Mililitro (ml) Centímetro 3 (cm 3 ) Pulgada 3 (pg 3 ) ml/pg 3 Pie 3 (p 3 ) 2.83 E4 ml/p pg 3 /p 3 Litro (l) 1000 ml/l pg 3 /l 28.3 l/p 3 Metro 3 (m 3 ) 1.0 E6 ml/m E4 pg 3 /m p 3 /m l/m 3 Galón (gl) ml/gl 231 pg 3 /gl 7.48 gl/ p l/gl gl/m 3 Mililitro (ml) Centímetro 3 (cm 3 ) Pulgada 3 (pg 3 ) Pie 3 (p 3 ) Litro (l) Metro 3 (m 3 ) Masa Slug Kilogramo (Kg) Kg/slug Libra (lb) 32.2 lb/slug 2.21 lb/kg Onza (oz) oz/slug oz/kg 16 oz/lb Gramo (g) E4 g/slug 1000 g/kg g/lb g/oz Slug Kilogramo (Kg) Libra (lb) Onza (oz) Fuerza Dina Newton (N) Libra (lb f ) E5 dina/n E5 dina/lb f N/lb f Kilogramo (Kg f ) 9.81 E5 dina/kg f 9.81 N/Kg f 2.21 lb f /Kg f Dina Newton (N) Libra (lb f ) Temperatura T (Rankine) = T (Fahrenheit) T (Kelvin) = T (Celsius) T (Rankine) = 1.80 T (Kelvin) T (Celsius) = 5/9 (T (Fahrenheit) 32)

4 I Presión Dina/cm 2 Pascal (Pa) (N/m 2 ) 10 dina/cm 2 )/ Pa Mm Hg 1333 mm Hg m H 2 O m H 2 O Kg f /cm (Kg f /cm 2 ) Psi Bar Atmósfera (atm) E4 psi 1.0 E6 bar E6 atm Dina/cm Pa/mm Hg 9800 Pa/mH 2 O Pa/ ( Kg f /cm 2 ) E3 Pa/psi 1.0 E5 Pa/bar E5 Pa/atm Pascal (Pa) (N/m 2 ) mm Hg/ m H 2 O mm Hg/ (Kg f /cm 2 ) mm Hg/psi mm Hg/bar 760 mm Hg/atm m H 2 O/ (Kg f /cm 2 ) m H 2 O/psi m H 2 O/bar m H 2 O/atm (Kg f /cm 2 )/ psi 1 (Kg f /cm 2 )/ bar 1 (Kg f /cm 2 )/atm psi/bar psi/atm mm Hg m H 2 O Kg f /cm 2 psi Bar bar/atm Viscosidad dinámica Poise g/(cm - s) Kg/(m - s) N s/m 2 Lb m /(p s ) lb f s/p 2 10 poise/ (Kg/m - s) 10 poise/ N s/m poise/ [lb m /(p s)] poise/ Poise (g/cm - s) 1 (Kg/m s)/ (N s/m 2 ) (Kg/m-s)/ (lb m /p-s) (Kg/m-s)/ (N s/m 2 )/ (lb m /p-s) (N s /m 2 )/ 32.2 (lb m /p-s)/ Kg/(m s) N s/m 2 lb m /(p s )

5 I Viscosidad Cinemática Stoke (cm 2 /s) Pulgada 2 /s (pg 2 /s) Stoke/(pg 2 /s) Pie 2 /s (p 2 /s) 929 Stoke/(p 2 /s) 144 (pg 2 /s)/(p 2 /s) m 2 /s Stoke/(m 2 /s) 929 (pg 2 /s)/(m 2 /s) (p 2 /s)/(m 2 /s) Stoke (cm 2 /s) Pulgada 2 /s (pg 2 /s) pie 2 /s (p 2 /s) Potencia Vatios (W) Libra pie/s (lb f p/s) W/(lb f p/s) Caballo de vapor (CV) W/CV Kg f m /s 9.8 W/(Kg f m/s) Vatios (W) 550 (lb f f p/s)/cv 7.23 (lb f p/s)/(kg f m/s) Libra pie/s (lb f p/s) (Kg f m/s)/cv Caballo de vapor (CV) = Horse power (Hp) Energía KW h Kcal Lb f p Kg f m Kcal/KW h E6 lb f p/kw h 3.68 E5 Kg f m/kw h 3086 lb f p/kcal Kg f m/kcal 7.23 (lb f p)/(kg f m) Julio (J) 3.6 E 6 J/KW h 4184 J/Kcal J/(lb f p) 9.81 J/Kg f m Ergio (E) 3.6 E E E E7 1.0 E7 2.0 (dina cm) E/kW h E/Kcal E/(lb f p) E/(Kg f m) E/J Btu 3414 Btu/ KW h Btu/Kcal 778 lb f p/btu 108 Kg f m/btu 1054 J/Btu E10 E/Btu KW h Kcal lb f p Kg f m Julio (J) Ergio (E)

6 I Propiedades físicas de algunos fluidos Tabla 1.2 Propiedades físicas del agua (Munson B et al., 1994). T ºC Densidad Peso Viscosidad Viscosidad Tensión Presión Específico a Dinámica Cinemática Superficial b de Vapor (kg/m 3 ) (N/m 3 ) (N-s/m 2 ) (m 2 /s) (N/m) p [N/m 2 (abs)] E E E E Velocidad del Sonido c (m/s) E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E a = g. Para esta tabla g = m/s 2 b En contacto con el aire Tabla 1.3 Propiedades físicas de algunos fluidos (Munson B. et al., 1994). Fluido Tetracloruro de Carbono T (ºC) Densidad (Kg/m 3 ) Peso especifico (kn/m 3 ) Viscosidad dinámica (N-s/m 2 ) Viscosidad cinemática (m 2 /s) Tensión superficial a (N/m) Presión de vapor p [N/m 2 (ab s)] E E E E+4 Alcohol Etílico E E E E+3 Gasolina E E E E+4 Glicerina E E E E-2 Mercurio E E E E-1 Aceite SAE E E E Agua de Mar E E E E+3 Agua Dulce E E E E+3 a En contacto con el aire