Método De Euler Y Teorema De Reynolds

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LAS FUERZAS ARMADAS




MÉTODO DE EULER Y TEOREMA DEL TRANSPORTE DE REYNOLDS




Realizado por:
Ing. Paulette Alanis
Ing. Katiuska Boscán
Ing. Daniela González
Ing. Karla Mejias
Ing. Andrea Puche


Maracaibo, 09 de Diciembre de 2012



ANTECEDENTESLa mecánica de fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos, que estudia el movimiento de los fluidos (gases y líquidos) así como las fuerzas que los provocan. La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes. También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita. Como en todas las ramas de la ciencia, en lamecánica de fluidos se parte de hipótesis en función de las cuales se desarrollan todos los conceptos. En particular, en la mecánica de fluidos se asume que los fluidos verifican las siguientes leyes:
* Conservación de la masa y de la cantidad de movimiento.
* Primera y Segunda Ley de la termodinámica.

Euler es considerado otros de los grandes contribuidores de Mecánica de Fluidos, el granarquitecto de gran parte de la matemática que se usa actualmente y del modelo matemático de la dinámica de fluidos para fluidos ideales. El único error que cometió fue no considerar los efectos de la viscosidad en dichas ecuaciones. Por ejemplo la ecuación que hoy en día se conoce como de Bernoulli, en realidad es la integral que realizó Lagrange de la ecuación de cantidad de movimiento presentadapor Euler, para un fluido sin viscosidad.

Físicos y matemáticos desarrollaron la rama de Mecánica de Fluidos denominada Hidrodinámica Clásica. Los aportes de Leonardo Euler pueden ser considerados en esa dirección. Sin embargo, como fue comentado antes, el error cometido por Euler fue despreciar los efectos de la viscosidad, es decir de la fricción interna del fluido, quizá influenciado por elmodelo de fluido ideal.

La reconsideración que las ecuaciones propuestas por Euler eran solo validas para fluidos ideales, sin rozamientos. Esto llevó a una convergencia de la Hidrodinámica Clásica con la Hidráulica, siendo posible de ahí en más, explicar el origen de los coeficientes que se usaban en los cálculos.

Algunos de los aportes notables en esta Nueva Alianza en los fluidos, fueronlos realizados por Reynolds (1899) en Gran Bretaña, quien estudió en forma sistemática la importancia de las fuerzas viscosas en comparación con las de inercia en tuberías, entre muchas otras cosas. Reynolds estudió las condiciones en las que la circulación de un fluido en el interior de una tubería pasaba del régimen laminar al régimen turbulento. Fruto de estos estudios vería la luz elllamado Número de Reynolds, por similitud entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas.

Reynolds también propuso las que actualmente se conocen como las ecuaciones de Reynolds-averaged Navier-Stokes para flujos turbulentos, en las que determinadas variables, como la velocidad, se expresan como la suma de su valor medio y de las componentes fluctuantes.

El actual análisis de problemas de flujode fluidos complejos, a menudo se simplifica mediante la visualización de patrones de flujo, los cuales permiten desarrollar un mejor entendimiento intuitivo y ayudan a formular el problema matemático. Esto permite analizar la descripción de cantidades físicas en función de coordenadas de espacio y tiempo, y las líneas de flujo que son útiles para describir un flujo de fluido.

DEFINICIÓN DEFLUIDO Y PARTÍCULA FLUIDA
Para poder entender como se desarrollaron los Métodos de Euler y el Teorema de Transporte de Reynolds, es necesario primero conoce que es un fluido, sus características y la descripción de como se mueven.

Desde el punto de vista de la Termodinámica, la materia puede estar en estado gaseoso, líquido o sólido, siendo que a una sustancia en estado gaseoso o líquido se...