Analisis Del Flujo De Fluidos

TEMA3 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DE FLUJOS.

1. Introducción.

Esta parte de la Mecánica de fluidos, estudia a estos, teniendo en cuenta las fuerzas tangenciales o de corte que provocan deformación permanente. Para que este hecho se dé, el fluido debe estar en movimiento, con velocidad no constante, con respecto a un sistema de referencia inercial, este movimiento del fluido, es lo que se denomina flujo del fluido.

2. Tipos de flujo.

Cuando estudiamos las propiedades de un flujo, vemos que estas dependen de la posición de la materia que estudiamos respecto a unos ejes de referencia y del tiempo.

B=B(x, y, z, t)

Dependiendo de que las propiedades, y en particular la velocidad, varían en cada eje de referencia, y si varia con el tiempo o no, podemos clasificar los fluidos como:

Flujo uniforme. En donde las propiedades son independientes del tiempo, y de la posición. Es decir en determinado flujo, en cualquier sección perpendicular a él, todas las propiedades son constantes. (También se denominan de dimensionalidad 0).

Flujo unidimensional En donde las propiedades varían en una dirección. Es decir para una sección perpendicular al flujo, se mantienen constante todas las propiedades, pero estas pueden variar de módulo en cualesquiera otra sección perpendicular al fluido.

Flujo bidimensional. En donde las propiedades varían en dos direcciones. Es la clave del flujo laminar.

Flujo tridimensional. En donde las propiedades varían en tres direcciones. Es el caso del flujo turbulento.

Si además las propiedades varían con el tiempo se denominaran flujos transitorios, y si no flujos permanentes o estacionarios.

3. Definiciones previas.

Línea de corriente. Es una línea imaginaria que en todos lados es tangente al vector de velocidad del fluido.

Línea de trayectoria. Es la curve marcada por el recorrido de una partícula de fluido determinada a medida que se mueve a través del campo de flujo.

- Línea de traza. Es una línea que se forma a partir de todas las partículas que han pasado por un cierto punto.

4. Regímenes de flujo.

Flujo irrotacional no viscoso o ideal. En este tipo de flujo los efectos de la viscosidad son despreciables, algunos flujos se pueden modelizar siguiendo este modelo simple.

Flujo laminar. En donde existe un movimiento continuo del fluido en capas o láminas.

Flujo turbulento. En donde existe un movimiento tridimensional al azar.

5. Análisis de flujo de fluidos.

Hasta ahora hemos descrito y clasificado el movimiento de los fluidos, ahora comenzaremos a ver las maneras de analizar el flujo de fluidos.

5.1. Leyes fundamentales.

E1 movimiento del fluido debe cumplir con las siguientes leyes fundamentales

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