Aerodinamica

INTRODUCCIÓN

Cuándo la velocidad de un fluido en cualquier punto dado permanece constante en el transcurso del tiempo, se

dice que el movimiento del fluido es uniforme. Esto es, en un punto dado cualquiera, en un flujo de régimen

estable la velocidad de cada partícula de fluido que pasa es siempre la misma. En cualquier otro punto puede

pasar una partícula con una velocidad diferente, pero toda partícula que pase por este segundo punto se

comporta allí de la misma manera que se comportaba la primera partícula cuando pasó por este punto. Estas

condiciones se pueden conseguir cuando la velocidad del flujo es reducida. Por otro lado, en un flujo de

régimen variable, las velocidades son función del tiempo. En el caso de un flujo turbulento, las velocidades

varían desordenadamente tanto de un punto a otro como de un momento a otro.

ECUACIÓN DE BERNOULLI

La dinámica de los líquidos, está regida por el mismo principio de la conservación de la energía, el cual fue

aplicado a ellos por el físico suizo Daniel Bernoulli (1700−1782), obteniendo como resultado una ecuación

muy útil en este estudio, que se conoce con su nombre.

Para ello se puede considerar los puntos 1 y 2, de un fluido en movimiento, determinando la energía mecánica

de una porción de éste, a lo largo del filete de fluido en movimiento que los une.

Si m es la porción de masa considerada,

su rapidez,

la altura sobre el nivel tomado como base,

la presión y

la densidad en cada uno de los puntos, se puede escribir utilizando el teorema trabajo−energía cinética:

Si ahora se divide a todos los términos de los dos miembros, entre la masa considerada, se obtendrá la

ecuación de Bernoulli, que corresponde a la ley de la conservación de la energía por unidad de masa. Si el

fluido es incompresible, como supondremos en lo sucesivo, donde

, la ecuación de Bernoulli adopta la forma:

(6.10)

Así como la estática de una partícula es un caso particular de la dinámica de la partícula, igualmente la

estática de los fluidos es un caso especial de la dinámica de fluidos. Por lo tanto, la ecuación (6.10) debe

contener a la ecuación (6.5) para la ley de la variación de presión con la altura para un fluido en reposo. En

efecto, considerando un fluido en reposo, y reemplazando

en la ecuación de Bernoulli, se obtiene:

que es precisamente la ecuación fundamental de la estática de fluidos.

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