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Hidrodinámica

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Hidrodinámica

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Parties jouées 14
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À propos de cette activité

Por medio de la siguiente actividad recordaremos algunos conceptos básicos que se relacionan con los fluidos en movimiento.

Créé par

Luis Fernando Posada Martínez
Luis Fernando Posada Martínez
Colombia

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Hidrodinámica
 

HidrodinámicaVersion en ligne

Por medio de la siguiente actividad recordaremos algunos conceptos básicos que se relacionan con los fluidos en movimiento.

par Luis Fernando Posada Martínez
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Mecánica de fluidos. Hidrodinámica

<h1><b>Hidrodinámica</b></h1>Llamaremos <b>HIDRODINÁMICA</b>  al  estudio  de  los   fluidos   en  <b>movimiento</b> como por ejemplo las corrientes de agua, el desplazamiento de masas de aire en tuberías o túneles, entre otros. Los <b>fluidos en movimiento</b> deben ser <b>estables</b>, es decir que en cada punto de la trayectoria la velocidad se conserva igual; deben ser <b>irrotacionales</b> es decir que las partículas al desplazarse no giran, ni rotan; además no debe existir <b>viscosidad</b> (rozamiento) entre las partículas  y la <b>densidad</b> del fluido debe ser <b>constante</b>. Al <b>desplazarse</b> los fluidos, las partículas describen trayectorias que llamaremos líneas de corriente o <b>líneas de flujo.</b>

Hidrodinámica

Llamaremos HIDRODINÁMICA  al  estudio  de  los   fluidos   en  movimiento como por ejemplo las corrientes de agua, el desplazamiento de masas de aire en tuberías o túneles, entre otros. Los fluidos en movimiento deben ser estables, es decir que en cada punto de la trayectoria la velocidad se conserva igual; deben ser irrotacionales es decir que las partículas al desplazarse no giran, ni rotan; además no debe existir viscosidad (rozamiento) entre las partículas  y la densidad del fluido debe ser constante. Al desplazarse los fluidos, las partículas describen trayectorias que llamaremos líneas de corriente o líneas de flujo.
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Corriente de un río

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¿Cuáles son las propiedades de los fluidos?

Los fluidos son medios materiales continuos formados por sustancias en las que existe una atracción débil entre sus partículas. Por eso, cambian de forma sin que se produzcan en su interior fuerzas que tiendan a restituir su configuración original (como sí ocurre en el caso de los sólidos deformables).

Otra propiedad importante de los fluidos es la viscosidad, gracias a la cual pueden clasificarse en:

  • Fluidos newtonianos o de viscosidad constante.
  • Fluidos no newtonianos, cuya viscosidad depende de su temperatura y la tensión cortante que se les aplique.
  • Fluidos perfectos o superfluidos, que presentan una aparente ausencia de viscosidad.

Recordemos que solo los líquidos y gases son considerados fluidos. Muchas veces se habla de “fluidos ideales» porque son más sencillos de estudiar y, si bien no existen en la realidad, resultan una excelente aproximación. Los sólidos carecen de la propiedad elemental de fluir y por eso tienden a conservar su forma, ya que la atracción entre sus partículas es mucho más intensa.

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Conceptos básicos

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Hidrodinámica

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Ecuaciones de continuidad y Bernoulli

Para comprender mejor el movimiento de los fluidos es muy importante manejar y comprender las  ecuaciones de CONTINUIDAD y  BERNOUILLI
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Ecuación de continuidad

<h1><b>Ecuación de continuidad</b></h1>La <b>ecuación de continuidad </b> nos dice que cuando por un tubo se mueve un <b>fluido incomprensible </b>(densidad constante), la <b>velocidad </b>es <b>mayor</b> cuando el tubo es <b>más estrecho</b>, que cuando es más ancho, es decir: La ecuación de continuidad no es mas que un caso particular del <b>principio de conservación de la MASA.</b> Se basa en que el <b>CAUDAL Q</b> del fluido permanecerá <b>constante </b>a lo largo de todo el tubo de flujo. Sabiendo que el <b>CAUDAL</b> es el producto de la <b>SUPERFICIE (área)</b> de una sección del tubo de flujo por la <b>VELOCIDAD </b>con que fluye el fluido, se debe cumplir que: <b>Q1   =  Q2  </b>   de donde podemos decir        <b>A1V1  =  A2V2.  </b>Podemos <b>concluir</b> que como el <b>CAUDAL</b> permanece <b>CONSTANTE</b> a lo largo de todo el recorrido del tubo de  FLUJO, cuando este <b>disminuye </b>su área la VELOCIDAD aumentará y cuando se aumenta su área, la VELOCIDAD disminuye.

Ecuación de continuidad

La ecuación de continuidad  nos dice que cuando por un tubo se mueve un fluido incomprensible (densidad constante), la velocidad es mayor cuando el tubo es más estrecho, que cuando es más ancho, es decir: La ecuación de continuidad no es mas que un caso particular del principio de conservación de la MASA. Se basa en que el CAUDAL Q del fluido permanecerá constante a lo largo de todo el tubo de flujo. Sabiendo que el CAUDAL es el producto de la SUPERFICIE (área) de una sección del tubo de flujo por la VELOCIDAD con que fluye el fluido, se debe cumplir que: Q1   =  Q2     de donde podemos decir        A1V1  =  A2V2.  Podemos concluir que como el CAUDAL permanece CONSTANTE a lo largo de todo el recorrido del tubo de  FLUJO, cuando este disminuye su área la VELOCIDAD aumentará y cuando se aumenta su área, la VELOCIDAD disminuye.
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Ecuación de continuidad

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Ecuación de Bernoulli

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Bernoulli

La ecuación de BERNOULLI es una aplicación a los fluidos de la ley de conservación de la energía que se ha establecido para los sólidos, además es una generalización de las ecuaciones HIDROSTÁTICAS. La ecuación de Bernoulli es eficaz y útil porque relaciona los cambios de PRESIÓN  con los cambios  en la VELOCIDAD y la ALTURA a lo largo de una línea de corriente o línea de flujo. Para poder aplicarse, el FLUJO debe cumplir con las siguientes condiciones: ·  Flujo estable ·  Flujo incomprensible · Flujo sin fricción  ·  Flujo a lo largo de una línea de corriente. La ecuación de Bernoulli puede aplicarse entre cualesquiera de los dos puntos  sobre  una línea de corriente  siempre y cuando satisfagan las condiciones anteriores.
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¿Por qué vuelan los aviones?

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Ecuación de Torricelli

<h1><a href="http://mecanicafluidoshidrodinamica.blogspot.com/2015/02/torricelli.html" target="_blank">Torricelli</a></h1>La <b>ecuación de TORRICELLI</b> se utiliza para hallar la <b>VELOCIDAD</b> con la que sale un líquido por un <b>orificio</b>  de una de las paredes del recipiente que lo contiene.  Esta  ecuación dice que: <b>¨ La velocidad de salida de un líquido es igual a la adquirida por un cuerpo cuando cae desde una altura h¨ </b>Se puede observar que existen tres orificios diferentes, por lo tanto nos podemos preguntar  ¿Las <b>VELOCIDADES </b>de salida del agua en cada uno de los orificios  será la misma? ¿Qué crees? 

Torricelli

La ecuación de TORRICELLI se utiliza para hallar la VELOCIDAD con la que sale un líquido por un orificio  de una de las paredes del recipiente que lo contiene.  Esta  ecuación dice que: ¨ La velocidad de salida de un líquido es igual a la adquirida por un cuerpo cuando cae desde una altura h¨ Se puede observar que existen tres orificios diferentes, por lo tanto nos podemos preguntar  ¿Las VELOCIDADES de salida del agua en cada uno de los orificios  será la misma? ¿Qué crees? 
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Evangelista Torricelli

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Torricelli

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