Introducción a la mecánica de fluidos

12-08-2010

MECANICA DE FLUIDOS

Unidad I
Introducción a la Mecánica de Fluidos Clase 1: - Introducción.
Etimología Historia ¿Qué es Mecánica de Fluidos?

"Más fácil me ha sido encontrar las leyes con que se mueven los cuerpos celestes, los que están a millones de kilómetros, que definir las leyes del movimiento del agua, que corre frente a mis ojos“ Galileo Galilei

- Definicionesbásicas. - Medición y - Sistema de unidades. Clase 2: Propiedades físicas de los fluidos. Concepto de viscosidad. Fluidos newtonianos y no-newtonianos. Clase 3: Tensión superficial y capilaridad. Clase 4: Desarrollo de ejercicios.

REFERENCIAS http://www.unav.es/adi/servlet/Web?nexu s=80969751 R. B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot, “Fenómenos de Transporte”

acastillob@udla.cl

AntonioCastillo Belmar AGOSTO 2010

CLASE 1
INTRODUCCIÓN

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Etimología

fluido, da.
(Del lat. fluĭdus).
1. 2. 3. 4. 5.

adj. Se dice de las sustancias en estado líquido o gaseoso. U. t. c. s. m. adj. Dicho del lenguaje o del estilo: Corriente y fácil. adj. Econ. Dicho de un factor económico: Fácil de manejar. m. Corriente eléctrica. m. Biol. Cada uno de los agentes hipotéticos queadmitían algunos fisiólogos; p. ej., el fluido nervioso y el magnético animal.
m. pl. Fís. Cuerpos gaseosos.

~s elásticos.
1.

mecánica de ~s.
1.

f. Parte de la mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos.

Historia

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Historia

Historia
La mecánica de fluidos moderna nace con Ludwing Prandtl, quien en 1904 elaboró la síntesis entre lahidráulica práctica y la hidrodinámica teórica al introducir la teoría de capa límite. Matemáticos geniales del siglo XVIII; Bernouilli, Clairaut, D'Alembert, Lagrange y Euler elaboraron -con la ayuda del cálculo diferencial e integraluna síntesis hidrodinámica perfecta.

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FUNDAMENTOS
Mecánica de Fluidos

La mecánica de fluidos como parte de la física, es una cienciaespecializada en el estudio del comportamiento de los fluidos en reposo estática- y en movimiento –dinámicaLa mecánica de fluidos estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.

FUNDAMENTOS
Mecánica de Fluidos

La esencia del flujo de fluidos esta en un juicioso compromiso entre la teoría y la experimentación. Los mayores obstáculos para desarrollar soluciones teóricas al flujo defluidos son la geometría y la viscosidad.

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FUNDAMENTOS
Mecánica de Fluidos

Los fundamentos de la mecánica de fluidos hacen referencia a la naturaleza de los fluidos y a las propiedades que los describen; Naturaleza
Los fluidos están formados por átomos y/o moléculas. La viscosidad aumenta la dificultad de resolución de ecuaciones básicas. La viscosidad tiene un efectodesestabilizador y aleatorio llamado turbulencia.

Propiedades
Leyes físicas que gobiernan su comportamiento y su expresión matemática. El flujo de fluidos se produce en geometrías complejas. Las diversas metodologías que pueden emplearse para la solución de los problemas.

CLASE 1
DEFINICIONES BÁSICAS
EL MEDIO CONTINUO

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DEFINICIONES BÁSICAS
El medio continuo
Losfluidos son materia (no se trata de entes abstractos). La materia poseen una estructura atómica (formada por un discreto y elevadísimo número de partículas elementales (átomos o moléculas)

El comportamiento de la materia es producto de esta estructura atómica.
DESEO: Estudiar el comportamiento de la materia (fluidos) sin tener que recurrir a su estructura
 atómica. SOLUCIÓN: Adoptar un modelo(aproximación) de la materia que se denomina CONTINUO. La materia es continua, llena todo el espacio que ocupa. (macroscópicamente lo parece). Existe una propiedades macroscópicas que definen el comportamiento de la materia y que
 varían continuamente en el espacio ocupado por esta.

DEFINICIONES BÁSICAS
El medio continuo

PREGUNTA: ¿Es correcto considerar elementos infinitesimales de...