Dinámica de fluidos

DINÁMICA DE FLUIDOS

INTRODUCCIÓN: CONCEPTOS
Las moléculas de los fluidos pueden desplazarse libremente, lo que da lugar a que tengan una gran variedad de movimientos. En una corriente fluida y enun instante determinado, cada partícula va a poseer una velocidad, que queda definida en un campo vectorial de velocidades. Su representación gráfica se realiza mediante líneas vectoriales, llamadaslíneas de corriente. Dichas líneas son tangentes en cualquiera de sus puntos a la dirección de la velocidad de la partícula fluida.
Por otra parte también podemos seguir el curso de cada moléculaindividualmente, y así obtenemos las trayectorias que, en general, son líneas, diferentes a las líneas de corriente.
Si el régimen es estacionario, es decir, la velocidad del fluido y demás magnitudesfísicas en cada punto son constantes en el tiempo, las líneas de corriente y las trayectorias son coincidentes.
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD (CONSERVACIÓN DE LA MASA)
La ley de la continuidad expresa laconservación de la materia en una corriente fluida.
En las corrientes fluidas, en ocasiones es útil utilizar lo que se conoce como tubos de corriente, que son superficies formadas por todas las líneasde corriente que cortan a una línea cualquiera, siempre que sea cerrada.
En regímenes estacionarios, los tubos de corriente se comportan como verdaderas tuberías por las que circula el fluido sinatravesar sus paredes.

S2
v2
S1
v1



m1 = m2

dV = S.dl


Si la masa en el interior del tubo permanece constante, debe cumplirse:
, que es la ecuaciónde continuidad de los fluidos.
Si se trata de un fluido incompresible (), resulta :
Y esta expresión indica que la velocidad del fluido será mayor en las partes estrechas del tubo que en las másanchas, es decir, la velocidad es inversamente proporcional al tamaño de la sección. El producto v.S se denomina caudal, y sus unidades en el S.I. son m3/s.

ECUACIÓN DE BERNOUILLI ( CONSERVACIÓN...