Transporte de Fluidos en Procesos Agroindustriales

Asignatura: Mecánica de Fluidos

Blog Docente: www.avdiaz.wordpress.com

Docente : MSc. Ing. Alba Díaz Corrales

Estelí, Agosto 2012 Siguiente

Contenido a Desarrollar

Aplicaciones de la Mecánica F.

Origen y Conceptos generales

Conversión de Unidades

Contenido

Generalidades, objetivos, contenido

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Normas y evaluación

Alba V. Díaz Corrales

DATOS GENERALES

Facultad: Recinto Universitario Augusto C. Sandino, Sede Regional del

Norte

Carrera: Ingeniería Agroindustrial

Asignatura: Mecánica de Fluidos

Tipo de asignatura: Básica Específica

Total de horas semanales: 5 Total de horas semestrales: 84

Asignatura pre-requisito: Física I

Precedencias: Balance de Materia y Energía, Termodinámica

Alba V. Díaz Corrales

Mecánica de Fluidos

Recordar Reglamento y Normas a cumplir

Inasistencia 16 horas (20 % )

Asistencia horas 68 (80 % )

Evaluación

Horas de Consulta (Jueves de 1:30 – 3:00 pm)

Alba V. Díaz Corrales

OBJETIVOS

Conceptual: Identifica los distintos comportamientos de los fluidos

en las tuberías, mediante la interpretación correcta, para realizar

los principales cálculos dinámicos involucrados en la mecánica de

fluidos.

Procedimental: Determina las distintas pérdidas en tuberías y

accesorios, para la selección de la tubería más indicada en cualquier

proceso agroindustrial en que se transporten fluidos.

Actitudinal: Valora la importancia de los proceso y calculos,

mediante la solución de problemas en equipo, para la correcta

selección de las característica de las tuberías empleadas en los

diferentes procesos agroindustriales de transporte de fluidos.

COMPETENCIAS

Trabaja en equipo, en la toma de decisiones acertadas para la

búsqueda de soluciones a problemas planteados en el transporte de

líquidos y gases, argumentando sus ideas con base a evidencias

claras y contundentes con valores morales y humanísticos.

Desarrolla habilidades básicas de comunicación (verbal y escrita)

para la presentación de informes y trabajos orientados en el

transporte de fluidos, de forma eficiente y oportuna en base a la

actividad de aprendizaje orientadas.

Maneja las nuevas tecnologías de la información y la

comunicación para la búsqueda y procesamiento de la

información de acuerdo a los requerimientos necesarios

para el transporte de fluidos

UNIDADES TEMÁTICAS

I Unidad

II Unidad

VI Unidad

Fundamentos de

Mecánica de Fluidos

en la Agroindustria

Dinámica de

carga en

tuberías

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III Unidad

Instrumentación

en Equipos de

procesos de la

Agroindustrias

Movimientos de

fluidos

incompresibles

V Unidad

Equipos

impulsores de

fluidos

comprensibles

en plantas

Agroindustriales

Alba V. Díaz Corrales

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

Las estrategias de aprendizaje utilizadas de

Elaboración

Resumen

Toma de notas

Realiza pregunta

Participación en foro

Análisis de información

Visita a ferretería.

Alba V. Díaz Corrales

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

Las estrategias de aprendizaje utilizadas de

Organización

Mapas conceptuales

Trabajo final de curso

Trabajo en equipo

Exposición oral de resultados de trabajos y discusión de los

mismos

Portafolio Digital

Alba V. Díaz Corrales

PROYECTO FINAL DE CURSO

Diseño de un sistema de

tuberías para el transporte

de fluidos en un proceso

agroindustrial de la

industria láctea,

elaboración de jugos,

vinos, bebidas

fermentadas, bebidas

carbonatadas, etc.

Alba V. Díaz Corrales

EVALUACIÓN

Propuesta 1:

La evaluación se plantea como un proceso continuo y

reflexivo, se utiliza la evaluación diagnóstica, formativa y

cuantitativa. Portafolio de evidencias.

Propuesta 2:

Examen 35 puntos - I Parcial

Examen 35 puntos - II Parcial

Acumulado 30 puntos

Alba V. Díaz Corrales

Importancia de la Asignatura

¿Qué es el ingeniero Agroindustrial?

De acuerdo al perfil profesional de la carrera, el

ingeniero agroindustrial egresado de la UNI debe

estar en capacidad de planear, organizar, ejecutar

y controlar los procesos agroindustriales de una

forma integral en todas las etapas del proceso

productivo.

Alba V. Díaz Corrales Alba V. Díaz Corrales

Aplicación de la Mecánica de Fluidos

En la Agroindustria se mueven anualmente

millones de metros cúbicos de líquidos de todas

las clases y categorías, transportados por

tuberías, con el fin de realizar múltiples procesos

y abastecimientos a la industria dedicada a la

transformación de los materiales primarios

agropecuarios.

Alba V. Díaz Corrales

Libros Mecánica de Fluidos

Munson. Fundamentos de la Mecánica de Fluidos.

Primera edición. (Digital)

Robert L. Mott. Mecánica de Fluidos. Sexta Edición.

(disponible en biblioteca). (Digital)

Victor L. Streeter. Mecánica de Fluidos. Novena

Edición (Digital e Impreso).

Alba V. Díaz Corrales

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Actividad en Equipo

1.Organicese en equipos de cinco estudiantes.

2. Analice cada uno de los temas entregados por la

profesora y asigne un rol a cada integrante.

3. Realice un análisis respondiendo a las siguientes

preguntas.

¿Qué conocen? ¿Cuáles experiencias tienen?

¿Ha sido abordado en otra asignatura? ¿Sobre qué le gustaría profundizar? ¿Sugerencias sobre estrategias para su implementación?

4. Presentar en plenario.

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I UNIDAD:Fundamentos de mecánica de Fluidos en la Agroindustria

Contenido

• Introducción e historia de la mecánica de fluidos.

• Definición de fluido y esfuerzo cortante.

• Clasificación de los fluidos

• Áreas de aplicación de la mecánica de fluidos

• Propiedades de los fluidos: viscosidad, presión, densidad, peso

• específico y gravedad específica.

• Fluidos Newtonianos y no Newtonianos.

• Variación de la viscosidad con la temperatura, índice de viscosidad

y medición de la viscosidad.

• Problemas de Aplicación.

• Almacenamiento de líquidos y gases.

Alba V. Díaz Corrales

Historia de la Mecánica de Fluidos

Civilizaciones

Antiguas

Diseño de lanchas

y barcos, desarrollo

de abastecimiento

de agua.

Sin conocimiento

matemático y

mecánico.

Civilización

Griega e imperio

romano.

Primeros escritos

de Arquímedes.

Principios de la

hidrostática y la

flotación.

Leonardo da

Vinci (inicio de

la mecánica

experimental),

Galileo Galilei,

Newton, etc.

Periodo

Renacimiento

1 Etapa 2 Etapa 3

Etapa 4

Etapa

Siglo XX

Hidrodinámica

teórica e

hidráulica

experimental.

Alba V. Díaz Corrales

Mecánica de Fluidos

La mecánica de fluidos es la disciplina que

estudia el comportamiento de líquidos y

gases en reposo (estática) o en movimiento

(dinámica). (Young, Donald).

Alba V. Díaz Corrales

Un FLUIDO

Sólido Fluido

Duro y no se deforma fácilmente.

Suave y se deforma

fácilmente.

Posee moléculas poco

espaciadas y

ordenadas.

Las moléculas están mas espaciadas, mayor libertad de movimiento.

Un fluido es una sustancia que se deforma de manera continua cuando sobre ella actúa una fuerzo cortante (fuerza por unidad de área) de cualquier magnitud.

Alba V. Díaz Corrales

Diferencia entre un sólido y un líquido

Alba V. Díaz Corrales

Caracterización de Fluidos

Un fluido puede ser caracterizado de diferentes maneras:

Espaciamiento molecular

Actividad molecular

En un fluido el espaciamiento entre moléculas es mayor que en un sólido, como también es mayor el rango de movimiento de las moléculas de un gas.

Se clasifican en líquidos y gases, los fluidos.

Alba V. Díaz Corrales

Propiedades de los fluidos

Densidad

Peso específico

Densidad relativa

Volumen específico y densidad relativa

Viscosidad

• Tensión Superficial: Capilaridad

Presión

Gravedad Específica

Alba V. Díaz Corrales

Densidad

La densidad es una de las propiedades más habituales y

útiles en el estudio de los fluidos: relaciona la masa de una

porción de fluido y el volumen que esta porción ocupa.

Se expresa como: r = m / v

Sus unidades son:

g / cm3 = g / mL

kg / L = 1000 kg / m3

lb / pie3

Alba V. Díaz Corrales

Aire 1,29 Aluminio 2 700

Helio 0,18 Cobre 8 920

Hidrógeno 0,09 Hierro 7 860

Agua dulce 1 000 Plomo 11 300

Hielo 917 Oro 19 300

Agua salada 1 030 Mercurio 13 600

Alcohol 806 Madera 373

Densidades de algunas substancias (kg/m3)

Viscosidad

Se puede definir como la resistencia a fluir ofrecida por un

liquido, resultante de los efectos combinados de la cohesión y la

adherencia.

Se representa por la letra griega µ (mu), viscosidad absoluta,

viscosidad dinámica o simplemente viscosidad. Esta propiedad

esta relacionada con la temperatura.

Viscosidad cinemática se representa por la letra ᵥ (nu): Es la

relación entre la viscosidad absoluta y la densidad.

ᵥ = µ / r pie2/s Sistema Ingles (SIG)

m2/s Sistema internacional (SI)

Viscosidad

Los fluidos que tienen baja viscocidad son fluidos

newtonianos.

Los fluidos que tienen alta viscosidad son fluidos no

newtonianos.

Alba V. Díaz Corrales

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Forme su equipo de trabajo (3 estudiantes)

Realizar un ensayo sobre la historia de la M.F y

Áreas de aplicación de la mecánica de fluidos.

Importancia de la mecánica de fluidos en la

carrera. (Entregar impreso).

Alba V. Díaz Corrales

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Para el próximo día investigar, conceptos, ejemplos, unidades

de medida, ecuaciones.

En su cuaderno lo siguiente:

Propiedades de los fluidos: viscosidad, presión, fuerza,

densidad, peso específico y gravedad específica.

Fluidos Newtonianos y no Newtonianos, variación de la

viscosidad con la temperatura, índice de viscosidad y

medición de la viscosidad.

Almacenamiento de líquidos y gases

Traer tabla de conversión de unidades ambos sistemas.

Alba V. Díaz Corrales

“Adquirir conocimientos es como incorporar

alimentos, un proceso de transformación y

adecuación para poder integrarlos”