Mecánica de Fluidos
Emilio Rivera Chávez
Objetivos de aprendizaje:
Durante el desarrollo de este curso se pretende que el estudiante  adquiera los conocimientos básicos y fundamen-
tales del comportamiento mecánico de los fluidos y su efecto sobre su entorno, que le permitan comprender y ana-
lizar  sistemas de movimiento fluido. Así como desarrollar  competencias en el alumno que le permitan aplicar los fun-
damentos del flujo compresible e incompresible al planteamiento lógico de la solución de problemas de transporte en
conductos y al estudio de los sistemas y máquinas de transformación de la energía hidráulica.

Al finalizar este curso deberías ser capaz de:
Describir la naturaleza fluida, sus propiedades, conceptos e hipótesis, y ecuaciones matemáticas
fundamentales.
Verbalizar conceptualmente los principios que rigen el movimiento fluido.
Plantear de manera lógica la solución de problemas de mecánica de fluidos.
Relaizar los cálculos necesarios para la solución planteada.
Analizar críticamente sistemas de hidráulicos dados para su mejoramiento.
Diseñar sistemas hidráulicos.
Al diseñar  los contenidos de este sitio hemos pensado en poner  a
disposición de los estudiantes de ciencias e ingeniería una
herramienta que sirva; tanto para  auto-aprendizaje, como de
material de apoyo complementario para estudiantes que asisten a
un curso presencial de mecánica de fluidos. Los contenidos
permiten, al lector comprender los conceptos y los principios
fundamentales de la ciencia de la mecánica de los fluidos, así
como la aplicación de estos principios en la solución de
problemas. Ahora para cumplir este propósito debes  cumplir dos
requisitos:

  • La lectura cuidadosa de los contenidos aquí expuestos, a fin
    de entender  los conceptos y principios presentados, y,
  • La aplicación de estos conceptos a la solución de problemas,
    pues, cualquier tema, se aprende mejor durante la práctica.

Para ello nosotros hemos asumido  la misión de presentar los
contenidos de manera clara y concisa. Ahora te toca a ti
comprometerte a cumplir con tu parte.
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Objeto de estudio de la Mecánica de Fluidos
La Mecánica de Fluidos es la parte de la mecánica que estudia las leyes del comportamiento de los
fluidos, compresibles e incompresibles, tanto en estado de equilibrio –Hidrostática-  como en
movimiento -Hidrodinámica-. Es decir que es una rama de la física que estudia la relación entre el
movimiento de los fluidos y las fuerzas que los provocan.
¿Por qué estudiar mecánica de fluidos?

El estudio de la Mecánica de fluidos es parte de los programas de Ingeniería y su finalidad es generar
competencias, en el estudiante, para aplicar los principios que rigen el movimiento mecánico de los fluidos,
al estudio teórico de las máquinas hidráulicas y otros  dispositivos así como su aplicación a la solución de
problemas prácticos  de aplicación industrial, y la solución de problemas de transporte de fluidos entre otras
aplicaciones. Constituye la base para el estudio de materias del ámbito tecnológico como ser: Máquinas
hidráulicas, Térmicas y Neumáticas; redes de distribución; transmisiones y controles hidráulicos y
neumáticos, entre otros. Pocos sistemas mecánicos industriales pueden prescindir de la acción dinámica
y/o térmica de un fluido, esto hace que la profundización en el estudio de la ciencia de la Mecánica de
Fluidos, sea imprescindible en la formación integral de un ingeniero mecánico, pues desarrolla
competencias técnico-especificas necesarias  para que su desempeño profesional en el ámbito laboral sea
significativo, eficiente y eficaz.
Consejos prácticos para la resolución de problemas de mecánica de fluidos
A la hora de resolver un problema de mecánica de fluidos es recomendable seguir una cierta secuencia lógica que bien
puede ser desarrollada por el propio estudiante. Sin embargo los siguientes aspectos deberían ser tomados en cuenta:

1.        Interpretar el problema planteado:
        Debes expresar en tus propias palabras – de manera breve y concisa- el problema planteado.
        
Identificar los datos proporcionados –disponibles- ya sea de manera explícita o implícita. Si es necesario utiliza tablas o gráficos para obtener las
propiedades necesarias de los fluidos.
        Expresar los datos que deben ser determinados (calculados). Para esto debes entender bien lo que se pregunta en el problema.

2.        Plantear la solución del problema:
        Debes definir y dibujar un esquema detallado  del sistema o volumen de control que utilizarás en el análisis
        Formular matemáticamente las leyes fundamentales necesarias para resolver el problema
        Platear las hipótesis  simplificadoras adecuadas al problema planteado. Para esto debes ser capaz de decidir correctamente si el flujo se puede
 considerar: estacionario o transitorio; compresible o incompresible;   viscoso o no viscoso, etc.

3.        Resolver las ecuaciones planteadas:
        Debes combinar adecuadamente el conjunto de ecuaciones planteadas, antes de sustituir valores numéricos.
        Al  sustituir  valores numéricos debes:
    Usar un  sistema de unidades compatible.
    Debes usar un número de cifras significativas adecuado a la incertidumbre de los datos.
    Revisar la consistencia dimensional de las ecuaciones.
   Dar la referencia del origen de valores para las propiedades físicas (presión, temperatura, velocidad, etc.).

4.        Analizar los resultados.
    Debes revisar los resultados hallados y ver si son razonables tanto en valor numérico como en unidades, de no ser así, debes revisar las suposiciones
y ecuaciones planteadas y volver a realizar los cálculos.
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Facultad Nacional de Ingeniería
Emilio Rivera Chávez
Sistema de Indicadores de las Universidades Latinoamericanas. Proyecto INFOACES.