Fluidos

HIDRÁULICA DE FLUIDOS

INTRODUCCION.

La ingeniería hidráulica es una parte de la ingeniería civil y una de las más complejas y muy importantes. La definición de “ingeniería” en general es la de todos los conocimientos y técnicas que permiten usar el saber científico humano para el aprovechamiento de la materia y energía en favor del hombre. Todo esto se logra mediante el uso de lasinvenciones o construcciones.

El término hidráulica se relaciona con la aplicación de los principios de la mecánica de fluidos a las estructuras de ingeniería del agua y las obras de ingeniería civil y ambiental, en especial a las estructuras hidráulicas por ejemplo: canales, ríos, presas, plantas de tratamiento de agua.

El factor primordial en el análisis de flujos es la localización de lasuperficie libre, la cual se desconoce de ante mano. La superficie libre asciende y desciende en respuesta a perturbaciones de flujo por ejemplo: cambios de la pendiente o el ancho del canal. Los principales parámetros en un estudio hidráulico son la geometría del canal por ejemplo: ancho, pendiente, rugosidad. Las propiedades del flujo fluyendo por ejemplo: densidad, viscosidad. Y los parámetros de flujopor ejemplo: velocidad, profundidad de flujo.

En este artículo se muestra algunas aclaraciones, definiciones y ejemplos de hidráulica de fluidos. Debido a que está relacionado con la mecánica de fluidos se utiliza formulas para resolver sus problemas, pero este articulo está compuesto mayormente por sus definiciones.

2.21 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.


1.1 Viscosidad de un fluido.“Propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los flujos de alta viscosidad presenta una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad”.

Entendemos por fluido a aquella masa que tiene la capacidad de moverse en cualquier medio sin conservar su forma original. Por ejemplo; las nubes, el agua, el petróleo, en el casode la ingeniería la mescla de mortero, etc.

Un fluido tiene sus propiedades y una de estas es la viscosidad. Esta es una propiedad que le permite transformarse cuando se le impone una fuerza a la materia y también le permite oponerse a su flujo.

En la viscosidad una materia se transforma en proporción a la velocidad ‘del movimiento de sus moléculas. Entendemos por moléculas a las máspequeña proporción de un elemento, inferior a esto tenemos a los átomos (una molécula está constituida por el conjunto de átomos; una partícula está compuesta por el conjunto de moléculas; un elemento o masa es la unión de partículas). El movimiento de la molécula hace la viscosidad de un fluido; la velocidad de esta mide la viscosidad del fluido.

Por ejemplo: el agua en una tubería tiene unaviscosidad baja que le permite circular con facilidad en su circuito pero si fuese en el caso de una tubería de desagüe o alcantarillado las aguas servidas como fluidos presentan una viscosidad más elevada que del agua, teniendo una mayor oposición en el flujo de su recorrido.

En una goma de mascar, la velocidad de las moléculas es mayor a las de una roca, lo que hace que la goma de mascar seaviscosa.
En una roca, la velocidad molecular es muy lenta o mejor dicho es nula, lo que hace que esta sea sólida y no tenga viscosidad.

Existen aparatos u objetos que permiten medir la viscosidad de un elemento como un recipiente llamado “viscosímetro”. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad que se midencon estos recipientes “viscosímetro”, que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo.
La definición de viscosidad nació con newton cuando en su obra “philosophiee naturales. Principia matemático” afirmo que la resistencia ejercida, y que surge a partir de una falta en el deslizamiento de un fluido, si el resto de factores se mantienen, es proporcional a la velocidad a las partes de un...