Centro de presiones FINAL (1) (1).pptx

trata de centro de presiones de algunas maquinarias hidraulicas y mecanicas

1. Estática de los fluidos

2. FLUIDOS COMO MEDIOS CONTINUOS

3. GASES PERFECTOS

4. PRESIÓN

5. PRESIÓN La presión en un punto queda definida mediante el proceso de paso al límite cuando imaginamos el área sobre la que actúa el esfuerzo normal compresor cada vez más pequeña, pero conteniendo siempre al punto P. La presión en un punto de un fluido en equilibrio es i ndependiente de la orientación del elemento de superficie sobre el que se defina. La presión en un punto de un fluido en equilibrio es isotrópica y recibe el nombre de presión hidrostática . Una distribución de presiones dada por una función escalar de punto p ( x , y , z ) que nos define un campo escalar de presión .

6. Estática de los fluidos en el campo de la gravedad Ecuación de Euler para un fluido en reposo Fuerza neta hacia arriba = F 1 - F 2 Fuerza neta horizontal = (por simetría) PRENSA HIDRÁULICA

7. LÍQUIDOS HOMOGÉNEOS LÍQUIDOS NO HOMOGÉNEOS La presión es la misma en todos los puntos situados a la misma profundidad, con independencia de la forma del recipiente que contenga al fluido. La presión sería diferente en el mismo nivel en cada una de las ramas.

8. Punto es numéricamente igual al peso de una columna de aire de área de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. PRESIÓN ATMOSFÉRICA UNIDADES DE PRESIÓN

9. P resión atmosférica estándar equivale a 101 325 Pa MANOMETRÍA Los manómetros son aparatos empleados para la medida de presiones Utilizan la presión atmosférica como nivel de referencia Miden la presión manométrica, i.e., diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica.

10. Manómetro abierto Mide directamente la presión relativa o manométrica. Manómetro truncado Mide directamente la presión absoluta. TEOREMA DE LA PRESIÓN: La fuerza resultante que actúa sobre una superficie plana sumergida en un líquido puede calcularse como si la presión que actúa sobre su centroide es la que actuase uniformemente sobre toda la superficie

11. Centro de presión Al resumir el efecto de la presión hidrostática distribuida por una superficie en una única fuerza. Podemos saber en que punto de la superficie habría que aplicar una fuerza total es decir se necesitará saber el centro de  presiones (CP). Suma de las diferenciales de fuerza Suma de los momentos Momentos infinitesimales

12. Cálculo de centro de presión SUPERFICIES PLANAS FUERZA TOTAL DIFERENCIAL DEL CENTRO DE PRESIONES HORIZONTAL

13. COORDENADAS DEL CP POSICIÓN DEL CP EN EJE z

14. Cálculo de centro de presión SUPERFICIES PLANAS FUERZA TOTAL VERTICAL

15. COORDENADAS DEL CP POSICIÓN DEL CP EN EJE z

16. EJEMPLO PRÁCTICO

17. Momento de la fuerza horizontal (sobre la placa vertical): Momento de la fuerza vertical (sobre la placa horizontal): IGUALANDO:

18. Cálculo de centro de presiones de una figura HORIZONTAL

19. Cálculo de centro de presiones de una figura VERTICAL

20. Fuerza sobre superficies sumergidas Centro de presión SUPERFICIES PLANAS

21. Centro de presión TEOREMA DE CENTRO DE PRESIÓN La presión crece linealmente con la profundidad, por lo que el punto de aplicación de la fuerza resultante estará situado a mayor profundidad que el centroide de la superficie plana considerada.

22. Algunas veces la presión p0 actúa no solamente sobre la superficie libre del líquido, sino también sobre una de las caras de la superficie sumergida

23. Centro de presión (CP) Proyección vertical de la superficie FUERZA HORIZONTAL Centro de presión (CP) Volumen que produce FUERZA VERTICAL

24. SUPERFICIES CURVAS Centro de presión (CP)

25. ÁREA A

26. ECUACIÓN DE LA RECTA INTERSECCIÓN DE LA RECTA Y LA CIRCUNFERENCIA EN Xcp - yCP

27. Las componentes horizontales, Fx y Fy , paralelas a la superficie libre del líquido, pueden determinarse fácilmente por los métodos para superficies planas sumergidas. Proyectamos toda la superficie curva S sobre los planos coordenados x=0 e y=0; así obtendremos las superficies planas de áreas Sx y Sy , respectivamente. Calculamos las fuerzas resultantes Fx y Fy sobre dichas superficies planas, así como sus respectivos puntos de aplicación. SUPERFICIES CURVAS

28. Principio de Arquímedes Fuerza de empuje Cuerpo sumergido totalmente en un fluido Cuerpo homogéneo El centro de gravedad coincide con el centro de carena Cuerpo NO homogéneo E l centro de gravedad G del mismo no coincide con el centro de empuje C. En general, al no coincidir las líneas de acción de las fuerzas F y P, el cuerpo estará sometido a una fuerza resultante y a un momento resultante o par, El cuerpo se hundirá o subirá al tiempo que gira (movimiento rototraslatorio ).

29. Flotación. Estabilidad de la flotación

30. En un buque, el centro de gravedad está situado por encima del centro de carena. Cuando el buque se inclina, el centro de carena se desplaza hacia el costado más hundido, ya que ha cambiado la forma de la carena. Este desplazamiento del centro de carena es suficiente para que aparezca un momento adrizante que tiende a enderezar al buque. Naturalmente, el momento adrizante , y por tanto la estabilidad, aumenta cuando el centro de gravedad desciende, por lo que resulta conveniente colocar la maquinaria y la carga en la parte más baja del buque. Resulta fácil observar que la condición necesaria y suficiente para que el equilibrio de un flotador sea estable es que, para una posición próxima a la de equilibrio, la vertical que pasa por el nuevo centro de carena C’ corte a la vertical primitiva CG en un punto M, llamado metacentro, situado por encima del centro de gravedad G.   En realidad, el equilibrio así definido es metaestable , por estar limitado a pequeños ángulos de inclinación; un buque puede zozobrar si la inclinación es suficientemente grande.