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La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos.

Fluidos

Se llamará fluido a cualquier sustancia que se pueda hacer escurrir mediante una aplicación apropiada de fuerzas. En términos generales, se pueden clasificar en líquidos y gases. Los líquidos son prácticamente incompresibles, por lo que se puede considerarque su volumen es constante, aunque su forma puede variar. Los gases son altamente compresibles, por lo no tienen un volumen característico, sencillamente se expanden hasta llenar cualquier recipiente en que se les coloque.

Propiedades de los fluidos

Se define la DENSIDAD de un cuerpo, también llamada densidad absoluta, en este caso de un fluido, denotado por la letra griega ρ, como lacantidad de masa que hay en una unidad de volumen, entonces:

ρ = m/V en Kg/m3

La densidad del agua es la densidad clave para definir la densidad relativa de un fluido, ya que expresa la relación que existe entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, resultando en una magnitud adimensional:

ρrel = ρabs / ρH2O

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La PRESION que se ejerce sobre un fluido de área A, que sedenota por P, se define como la razón entre la fuerza ejercida y el área sobre el cuál actúa, es decir:

P = F/A en N/m2

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VOLUMEN ESPECÍFICO (Vs) → es el inverso de la densidad y se define como el volumen ocupado por la unidad de masa del fluido:

Vs = 1/ρ sus unidades en el S.I. son m3/kg

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PESO ESPECÍFICO (g) → es la cantidad de peso por unidad de volumen de unasustancia.

Utilizando la letra griega (gamma) para denotar el peso específico

γ = ω/V

En donde V es el volumen de una sustancia que tiene el peso ω. Las unidades del peso especifico, son los newtons por metro cúbico (N/m3) en el SI y libras por pie cúbico (lb/pie3) en el Sistema Británico de Unidades.
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La VISCOSIDAD es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluidoque no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.

Tipos de viscosidad:
• Viscosidad absoluta o dinámica: h

-Unidades en el S.I.: N s/m2

-Unidades en el cgs: dina s/cm2 (poise)
• Viscosidad cinemática: es la relaciónentre la viscosidad absoluta y la densidad de masa del fluido

ν = n/ρ

-Unidades en el S.I.: m2/s

-Unidades en el cgs: cm2/s (stoke)
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PRESIÓN DE VAPOR

Los líquidos se evaporan debido a que las moléculas se escapan de su superficie. Las moléculas de vapor ejercen una presión parcial en el espacio que las rodea conocida como “presión de vapor”.

Si el espacio encima de la superficiedel líquido es limitado, como cuando se tiene una botella de agua medio llena, después de un cierto tiempo la cantidad de moléculas que salen del líquido es la misma que el número de moléculas que golpean la superficie y se condensan, llegando al equilibrio. Como ésto depende de la actividad molecular y ésta es función de la temperatura, la presión de vapor de un fluido dependerá de la misma yaumentará con ella.

Cuando la presión por encima de un líquido es igual a la presión de vapor del líquido, se produce la ebullición a temperaturas bajas. Este fenómeno se denomina “cavitación”, la cual consiste en la formación de una cavidad de vapor en rápida expansión que es barrida lejos de su punto de origen y penetra regiones donde la presión es superior a la presión de la cavidad,produciendo su implosión. Este fenómeno afecta a las bombas hidráulicas y a las turbinas.
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CAPILARIDAD

La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia para absorber un líquido.

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde...