Campos de presión y aceleración de fluidos

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CAMPOS DE PRESIÓN Y ACELERACIÓN DE FLUIDOS

La dinámica de fluidos se ocupa del movimiento de gases y líquidos y de la manera de como estos movimientos están relacionados con fuerzas. Con esta película, hemos diseñado experimentos de flujo estable en el que todas las fuerzas de los cuerpos son (gravitatoria, electromagnética, etc), así como las fuerzas viscosas, son relativamente pocoimportantes, y los líquidos son esencialmente incompresibles. La principal fuerza de aceleración del líquido es el gradiente de presión.

Figura 1

El agua fluye de izquierda a dercha.los tubos del manómetro marcan “STAT” que relacionan la presión estática de las aguas de arriba y las aguas de abajo de la seccional cruzada. La marca “STAG” relaciona las aguas de arriba con los tubos de Pitot.Figura 2
El agua fluye de izquierda a derecha. Pequeñas burbujas de hidrógeno se electrolizan en un alambre cerca de la entrada.los segmentos del alambre están aislados, y la corriente es impulsada. Por lo tanto los cuadrados de burbujas se sueltan.
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1. nombre
1.agua
2. orina
3. orines
2. verbo
4. regar
5. abrevar
6. diluir
7. aguar
8. mojar
9. humedecer
10. lagrimear
11. llorar
12. hacerse agua
3. adjetivo
13. de agua
14. acuático
15. para agua
16. de soda

Variación de la presión a lo largo de líneas de corriente.
Los primeros experimentostienen que ver con los cambios de presión y velocidad en la dirección del flujo. Fig.1 Una muestra del agua fluye a través de un canal de la disminución de la sección transversal. Los manómetros de presión estática indican que la presión disminuye en la dirección del flujo.
Dado que el agua es casi incompresible, el flujo de volumen que entra en la contracción debe ser igual al volumen de flujoque sale. Sin embargo, el caudal Q es igual a AV, donde V es la velocidad media y A es el área transversal, por lo que la disminución de área debe producir un aumento de la velocidad. El campo de la velocidad se muestra en la figura. 2. cada parche del fluido se acelera a medida que pasa a través de la contracción.
A causa de que el gradiente de la velocidad longitudinal, el borde delantero decada parche se mueve más rápido que el borde trasero; por lo tanto cada parche se extiende. Ya que el agua es casi incompresible, y el flujo es bidimensional, el área de cada parche no se puede cambiar; por lo tanto cada uno se hace más estrecho y más largo. La burbuja de los sucesivos parches marca líneas de rayas de flujos y, (puesto que el movimiento es constante) también las líneas decorriente.
El aumento de la velocidad se deduce en la figura 2, es relacionado a la disminución de la presión de la figura 1 por la ley del movimiento de newton. Para algunas clases de análisis, es conveniente usar distancias a lo largo de las líneas de corriente (s), y la distancia a lo largo de las trayectorias normales a las líneas de corriente (n), como coordenadas curvilíneas.

Figura 3
Losflujos de agua a través de un tubo múltiple de izquierda a derecha.5 tubos de manómetro, se abren desde arriba, mostrando la distribución de la presión longitudinal cuando el fluido se retira a través de una válvula abierta.

Ya que los esfuerzos viscosos son despreciables, la tensión normal en un punto es la misma en todas las direcciones. La fuerza neta actúa a lo largo s, la derivada delgradiente de presión δpδs, es relacionada a la aceleración del fluido a lo largo de s por la ecuación de Euler del movimiento constante no viscoso a lo largo de la línea de corriente:
δpδs=-ρV(δVδs) (Ecua. 1)
Nos dice que una disminución de la velocidad en la dirección de la corriente va acompañada de un aumento de presión, y viceversa.
La figura 3 muestra el flujo a través de...
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