Flujo de fluidos

Importancia del flujo de fluidos en un proceso industrial

En los procesos industriales, los ingenieros químicos tratan de manera frecuente con el flujo de fluidos a través de tuberías, tubos y canales. El comportamiento de los fluidos es importante para los procesos de ingeniería en general y constituye uno de los fundamentos para el estudio de las operaciones unitarias. El conocimiento de los fluidos es esencial, no solo para tratar con precisión los problemas de movimiento de los fluidos a través de tuberías, bombas, y otro tipo de equipos de proceso, sino también para el estudio del flujo de calor y muchas operaciones de separación que dependen de la difusión y transferencia de masa.

 La rama de la ingeniería que estudia el comportamiento de los fluidos (líquidos, gases y vapores) recibe el nombre de mecánica de fluidos.

 La mecánica de fluidos tiene dos ramas importantes para el estudio de las operaciones unitarias: la estática de fluidos, que trata de los fluidos en reposo (en equilibrio sin esfuerzo cortante), y la dinámica de fluidos, que trata los fluidos cuando partes de ellos se mueven con relación a otras.

Tipos de fluidos y su manejo.

 La materia existe en diferentes estados, entre los que se encuentran, los sólidos, líquidos y gases, estos últimos considerados como fluidos. Los sólidos difieren de los líquidos y los líquidos de los gases  en espaciamiento y libertad del movimiento de sus moléculas.

 Por lo anterior, un fluido, puede definirse como toda sustancia capaz de cambiar de forma bajo la acción de una fuerza cortante. De esta definición se deduce el segundo axioma de la Reología,  según el cual, si un fluido está en reposos no puede actuar sobre él ninguna fuerza cortante.

 Dada la definición de fluido anterior hay dos clases de fluidos, líquidos y gases.

 Líquido. Estado de la materia en el cual las moléculas están relativamente libres para cambiar su posición con respecto a otras pero restringidas por fuerzas de cohesión para mantener un relativo volumen fijo.

 Gas. Estado de la materia en el cual las moléculas están prácticamente sin restricción de fuerzas de cohesión, por lo que un gas no tiene ni forma ni volumen definido.

 

Propiedades de los fluidos

 

Puesto  que el estudio de la mecánica de fluidos trata típicamente con un fluidos en flujo continuo o con una pequeña cantidad de fluido en reposo

 La densidad, se puede definir como la cantidad de masa de una substancia por unidad de volumen.

El peso específico (γ) es el peso de una sustancia por unidad de volumen.

La gravedad específica (SG) se emplea comúnmente para determinar el peso específico o la densidad de un fluido (por lo regular un líquido), y se define como el cociente de la densidad de una sustancia y la densidad del agua a una temperatura de referencia de 4 ºC.

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