Principios de Tecnología Industrial: Neumática, Hidráulica y Termodinámica

Magnitudes y Fórmulas Fundamentales

• Fuerza: F = m × a
• Trabajo: W = F × d
• Potencia: P = W / t
• Presión: P = F / S
• Densidad: ρ = m / V

Leyes de los Gases Ideales

• Ley de Boyle (Temperatura constante): P₁ · V₁ = P₂ · V₂
• Ley de Charles (Presión constante): V₁ / T₁ = V₂ / T₂
• Ley de Gay-Lussac (Volumen constante): P₁ / T₁ = P₂ / T₂

Principios de Hidrostática y Unidades

Principio de Pascal: F₁ / S₁ = F₂ / S₂ y P = p · Q_v

Equivalencias de presión: 1 bar = 1 atm = 100,000 Pa = 760 mmHg.

Propiedades y Mecánica de Fluidos

Viscosidad

La viscosidad es la capacidad de un fluido para moverse. Se define como la resistencia que oponen las moléculas de un fluido a deslizarse unas sobre otras. Cabe destacar que la viscosidad disminuye con la reducción de la densidad.

Mecánica de Fluidos

• Cinética: Según la velocidad del fluido.
• Potencial gravitatoria: En función de la altura.
• Energía de flujo: En función de la presión.

Tipos de Flujo

• Laminar: Presenta menos resistencia.
• Tubular (Turbulento): Presenta más resistencia.

Sistemas Oleohidráulicos y Neumáticos

Fluidos Utilizados

El aire comprimido se caracteriza por su fluidez, compresibilidad y elasticidad. La diferencia fundamental entre los fluidos líquidos y el aire es la compresibilidad.

Fluidos de Sistemas Oleohidráulicos

Sus funciones principales son: transmitir potencia, lubricar, minimizar fugas y minimizar pérdidas de descarga.

Características de los Fluidos Hidráulicos

• Punto de fluidez.
• Compresibilidad.
• Poder antiespumante.
• Poder antiemulsivo.
• Resistencia al envejecimiento.
• Punto de inflamación y autoinflamación.
• Untuosidad y viscosidad.

Escala SAE

Valores comunes: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W y 20, 30, 40, 50, 60.

Termodinámica y Vacío

Conceptos de Vacío

• Vacío: Estado de un fluido cuya presión es inferior a la atmosférica.
• Nivel de presión: Valor de una presión relativa con relación a la atmosférica.
• Nivel de vacío: Medida de vacío en el valor absoluto.

Leyes de los Gases y Procesos Termodinámicos

• Isotérmicos: Temperatura constante.
• Isobáricos: Presión constante.
• Isocoros: Volumen constante.
• Adiabáticos: No se produce transferencia de calor.

Sistemas Termodinámicos

• Aislados: No hay transferencia de masa o energía con el entorno.
• Cerrados: No transfieren masa, pero sí energía en forma de calor, trabajo o radiación.
• Abiertos: Transfieren masa y energía con su entorno.

Dinámica de Fluidos

Ecuación de Bernoulli

Describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Establece que existe un aumento de velocidad al estrecharse el conducto y una consecuente pérdida de presión (Tubo de Venturi).