FLUIDOS

HIDRODINAMICA
Estudia las características y comportamiento de los fluidos en movimiento.


De acuerdo al comportamiento de las moléculas hay dos tipos de fluidos.

Fluido laminar: se presenta cuando cada región del flujo se mueve con velocidad constante y en forma paralela. Las trayectorias que describe dicho fluido se le conoce como líneas de flujo. En el flujo laminar estaslíneas no se cruzan y por tanto no se cruzan.

Fluido turbulento: el movimiento de las partículas no es constante de manera que las líneas de flujo se cruzan formándose remolinos.

Para el estudio de los fluidos tendremos en cuenta las siguientes consideraciones:
- El flujo es laminar estacionario
- Los fluidos son prácticamente incomprensible, es decir, que los aumentos de presión noalteran su densidad.
- No tiene viscosidad


ECUACION DE LA CONTINUIDAD

El flujo de un líquido lo podemos entender como el volumen por unidad de tiempo que pasa por un punto determinado.

Cuando un fluido se encuentra en movimiento puede cambiar su velocidad. Se puede decir que la velocidad de los fluidos es mayor en aquellas zonas donde ocupa menor área. Por ejemplo, si estamos regando eljardín con una manguera y podemos un dedo en a salida del agua vemos que la velocidad de salida de este líquido aumenta debido a que el área disminuye.
Imaginemos un fluido incomprensible, es decir, su densidad no varía, que se mueve por tubo de diámetro variable como muestra la figura.



El área por la cual pasa el fluido se le llama sección de área.

Tomadas dos áreas diferentes por lascuales pasa el fluido en un tiempo t. Si el liquido es incomprensible, el volumen del fluido que pasa por A, en el intervalo de tiempo t, el cual contiene un cilindro pequeño es: A1.V1.t


Si la densidad del fluido es d, la masa del fluido que pasa por el cilindro será: A1.V1.t.d. L misma consideración que puede hacerse para el cilindro 2, cuya área es A2, con velocidad V2 en el intervalo detiempo t, de esta forma la mase que sale por el punto 2 es V2.t.d


Como la masa que entra es la que sale:


A2 V2 t d = A1 V1 t d
simplificando obtenemos la ecuación de la continuidad que dice:

A2 V2 = A1 V2 = Q

La ecuación de continuidad muestra que el producto Av se mantiene constante cuando el líquido fluye a través del tubo. Además la velocidad del fluido aumenta cuando el áreadisminuye. A la cantidad Av se le llama gasto volumétrico o caudal, es decir, que de acuerdo a la ecuación de continuidad, el caudal es constante a lo largo del tubo, se expresa
Q = Av
El caudal representa la medida del volumen de fluido que fluye por unidad de tiempo del tubo. La cual se puede expresar también
Q = V/ t


CAUDAL


ECUACION DE BERNOULLI

Principio de Bernoulli: En unfluido la suma de la presión, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitacional por unidad de volumen, se mantiene constante, a lo largo de una línea de corriente.
Sigue el link para profundizar sobre el tema PRINCIPIO DE BERNOULLI

APLICACIONES DE BERNOULLI
1. Chimenea



Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante yelevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.

2. Pulverizador de insecticida


Este tipo de pulverizador funciona basado en el comportamiento de los fluidos en movimiento, puededemostrarse que, como consecuencia en la disminución de su presión, aumenta la velocidad del fluido.


3.Tubería



La ecuación de Bernoulli también nos dice que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido, se reducirá la presión.


4. Tubo de Venturi


Estos tubos sirven para medir la diferencia de presión entre el fluido que pasa a baja...