Hidrodinamica

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Hidrodinámica
La hidrodinámica estudia la dinámica de fluidos incompresibles. Por extensión, dinámica de fluidos.
Etimológicamente, la hidrodinámica es la dinámica del agua, puesto que que el prefijo griego "hidro-" significa "agua". Aun así, también incluye el estudio de la dinámica de otros fluidos. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido.Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:
• Que el fluido es un líquido incomprensible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
• Se considera despreciable la perdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es muymenor comparándola con la inercia de su movimiento.
• Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.
El gasto o caudal es una delas magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido ΔV que fluye por unidad de tiempo Δt. Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y su expresión matemática:
[pic]
Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad delíquido.
El teorema de Bernouilli es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma de la presión hidrostática, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismovalor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresión matemática es:
[pic]
donde P es la presión hidrostática, ρ la densidad, g la aceleración de la gravedad, h la altura del punto y v la velocidad del fluido en ese punto. Los subíndices 1 y 2 se refieren a los dos puntos del circuito.
La otra ecuación que cumplen los fluidos no compresibles es la ecuación de continuidad, que establece queel caudal es constante a lo largo de toda el circuito hidráulico:
G = A1v1 = A2v2
donde A es el área de la sección del conducto por donde circula el fluido y v su velocidad media.
En el caso de fluidos compresibles, donde la ecuación de Bernouilli no es válida, es necesario utilizar la formulación más completa de Navier y Stokes. Estas ecuaciones son la expresión matemática de la conservación demasa y de cantidad de movimiento. Para fluidos compresibles pero no viscosos, también llamados fluidos coloidales, se reducen a las ecuaciones de Euler.
Daniel Bernoulli fue un matemático que realizó estudios de dinámica.
La hidrodinámica o fluidos en movimientos presenta varias características que pueden ser descritas por ecuaciones matemáticas muy sencillas.
Ley de Torricelli: Si en unrecipiente que no está tapado se encuentra un fluido y se le abre al recipiente un orificio la velocidad con que caerá ese fluido será:
[pic]
La otra ecuación matemática que describe a los fluidos en movimiento es el número de Reynolds:
N = dVD / n
donde d es la densidad v la velocidad D es el diámetro del cilindro y n es la viscosidad.
Obtenido de"http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrodin%C3%A1mica"

Presión

[pic]
Esquema; se representa cada "elemento" con una fuerza dP y un área dS.
En física y disciplinas afines la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la presión se mide en...
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