Naturaleza De Los Fluidos

NATURALEZA DE LOS FLUIDOS

"Un fluido se puede definir como una sustancia que no resiste permanentemente a la distorsión". Al intentar variar la forma de una masa de fluido se produce un deslizamiento de unas capas sobre otras hasta que se alcanza una nueva forma. Para producir ese deslizamiento es necesario aplicar una "Fuerza de Corte o Fuerza de cizalla", la cual, referida a la unidad de superficie, recibe el nombre de "Tensión de Corte o Esfuerzo cortante", . Cuando se alcanza la forma final desaparecen los esfuerzos cortantes. La fuerza de corte, o la tensión de corte, necesaria para producir el deslizamiento, depende de la mayor o menor atracción entre las capas fluidas y de la velocidad de deslizamiento.

En nuestro estudio distinguiremos dos tipos de fluidos en función de la variación de su densidad con la temperatura y presión. Si la densidad varía poco para cambios moderados de temperatura y presión, el fluido se denomina incompresible, y si la densidad varia apreciablemente respecto a estas variables, el fluido recibe el nombre de compresible.

Se considera que los líquidos son incompresibles, y los gases y vapores, compresibles, aunque éstos son términos relativos, y podemos encontrarnos con grandes variaciones en la densidad de los líquidos, o con pequeñas para los gases, en cuyo caso, éstos pueden tratarse como aquéllos, sin cometer errores apreciables.

FLUJO DE FLUIDOS: CAMPO DE VELOCIDAD

El comportamiento de un fluido en movimiento depende mucho de que el fluido esté o no sometido a la influencia (proximidad) de paredes sólidas. Un fluido en movimiento, que no esté influenciado por paredes sólidas, no está sometido a esfuerzos cortantes debido a la pared; si éstos no existen tampoco dentro de él, y el fluido es incompresible, el tipo de flujo se denomina Flujo Potencial.

Dos son las características fundamentales del flujo potencial:

a) No puede haber circulaciones ni torbellinos dentro de la corriente;

b) No hay disipación de energía mecánica en forma de calor por no existir fricción.

Este flujo potencial puede existir a distancias relativamente próximas a una pared sólida. El efecto de la pared, excepto para fluidos que se mueven a velocidades muy bajas o que poseen valores altos de las fuerzas de atracción intermoleculares, sólo se nota en una capa de fluido en las inmediaciones de aquélla. Esta capa se denomina Capa Límite, y solamente en ella existen esfuerzos cortantes debido a la presencia de la pared.

El estudio de los procesos de flujo se realiza mejor considerando la corriente de fluido formada por dos partes: la capa límite y el resto del fluido. A veces, la capa límite puede despreciarse, y en otras, tales como en el flujo a través de tuberías, la capa límite llena por completo la conducción, y, por tanto, no hay flujo potencial.

Cuando una corriente de fluido

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