Variantes diatopicas

FLUIDOS  EN MOVIMIENTO:

• El movimiento de un fluido es denominado flujo.
• Este puede ser extremamente complejo, como se puede visualizar en las corrientes de un rio o en las llamas de una fogata.
• En algunas ocasiones se pueden representar como modelos idealizados relativamente simples.

CONDICIONES PARA QUE LAS LEYES DE HIDROMECÁNICA SE PUEDAN EXPRESAR DE MANERA SENCILLA:

Leonard Euler fue de los primeros en reconocer que las leyes dinámicas para los fluidos solo se pueden expresar de manera relativamente sencilla , si suponemos claramente que el fluido es incompresible e ideal , que quiere decir esto , que se pueden despreciar los efectos del rozamiento y la viscosidad. Por esto, la principal características de un fluido ideal es que es incomprensible y que no tiene fricción interna.

Los líquidos la mayoría de las veces aproximadamente incomprensibles, pero también podemos tratar un gas como incomprensible si las diferencias de presión de una región a otra no son muy grandes.

• Con incomprensible se refiere a que la densidad del fluido no cambia.

La fricción interna de un fluido provoca esfuerzos de corte cuando dos capas de fluido adyacente tienen movimiento relativo, como cuando el aceite fluye o cualquier luido fluye dentro de un tubo o alrededor de un obstáculo.

En algunos casos, solo en, algunos casos  podemos ignorar aquellas fuerzas de corte si las comparamos con las fuerzas debidas a la gravedad y a diferencias de presión.

• La fricción interna está relacionada con la viscosidad del fluido.

CLASIFICACION DE LOS FLUJOS DE UN FLUIDO:

• El camino de una partícula individual en un fluido en movimiento es denominado línea de flujo.
• Por ende, si la distribución global del flujo no cambia con el tiempo, tenemos un flujo estable.

En un flujo estable:

• Cada elemento que pasa por algún punto dado sigue la misma línea de flujo.
• Si se da el caso anterior el mapa de las velocidades del fluido en variados puntos del espacio permanece constante.

Otro de los conceptos importantes es el del llamado línea de corriente, esta es una curva tangente en cualquier punto y tiene la dirección de la velocidad del fluido en ese punto.

¿QUÉ SUCEDE SI LAS LINEAS DE CORRIENTE NO COINCIDEN CON LAS DE FLUJO?

Si ocurre esto, indica que la distribución de flujo cambia con el tiempo.

Las líneas de flujo que pasan por el borde de un elemento de área imaginario forman un tubo llamado tubo de flujo.

• En un flujo estable el fluido no puede atravesar las paredes laterales de un tubo de flujo
• Los fluidos de diferentes tubos de flujo no pueden mezclarse

En resumen, los flujos se clasifican en:

• Laminar: Ocurre cuando las moléculas de un fluido en  movimiento siguen trayectorias paralelas.
• Turbulento: Ocurre cuando las moléculas de un fluido en movimiento se cruzan y producen un flujo inestable, es decir, cuando las partículas del fluido se mueven en trayectorias muy irregulares.

CARACTERISTICAS DE UN FLUIDO IDEAL:

En un fluido ideal se deben considerar cuatro características para su flujo:

• Flujo constante: implica que todas las partículas de un fluido tienen la misma velocidad al pasar por un punto dado. También        puede describirse como un flujo liso o regular o en régimen     estacionario.

• Flujo irrotacional: implica que un elemento de fluido (un volumen pequeño de fluido) no posee velocidad angular neta, lo que evita la posibilidad de remolinos.

• Flujo no viscoso: implica que la viscosidad es insignificante, es decir, la fricción interna o resistencia a fluir es insignificante.

• Flujo incomprensible: implica que la densidad del fluido es constante. Los líquidos, por lo general, se consideran incomprensibles; en cambio, los gases son muy comprensibles. No obstante, existen excepciones, como el aire que fluye alrededor de las alas de un avión en vuelo.

ECUACION DE BERNOULLI:

                                                                                                                                                              1 Formulación de la ecuación

La ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente:

2 Parámetros

En la ecuación de Bernoulli intervienen los parámetros siguientes:

• [pic 2]: Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean
• [pic 3]: Densidad del fluido.
• [pic 4]: Velocidad de flujo del fluido.
• [pic 5]: Valor de la aceleración de la gravedad ([pic 6] en la superficie de la Tierra).
• [pic 7]: Altura sobre un nivel de referencia.

3 Aplicabilidad

Esta ecuación se aplica en la dinámica de fluidos. Un fluido se caracteriza por carecer de elasticidad de forma, es decir, adopta la forma del recipiente que la contiene, esto se debe a que las moléculas de los fluidos no están rígidamente unidas, como en el caso de los sólidos. Fluidos son tanto gases como líquidos.

Para llegar a la ecuación de Bernoulli se han de hacer ciertas suposiciones que nos limitan el nivel de aplicabilidad:

...