dinamica de fluidos

1. Objetivos.
Aplicando las ecuaciones de Continuidad y de Bernoulli, determinar experimentalmente velocidades y caudales en diferentes puntos del tubo de Venturi.
2. Marco teórico.
Los principios relativos al comportamiento del agua u otros fluidos en reposo se basan en ciertas leyes definidas que son válidas en la práctica, de manera rígida. Los cálculos se basan en unos cuantosprincipios naturales universalmente válidos y lo bastante sencillos para permitir su aplicación con facilidad. Los problemas que se presentan en hidrostática no requieren muchos datos experimentales. Una de las ecuaciones que es utilizada en este sector es la ecuación fundamental de la estática de fluidos o la ley de Stevin.
Sin embargo, un fluido en movimiento, presenta una condición totalmente distinta.Aun cuando el movimiento tiene lugar según leyes fijas, la naturaleza de estas leyes y la influencia de las condiciones de frontera sobre ellas son muy complejas y, hasta ahora, no ha sido posible expresarlas por completo en forma matemática; no obstante, se han resuelto numerosos problemas de ingeniería que incluyen el flujo de fluidos, combinando la teoría matemática con los datosexperimentales.
2.1 Flujo laminar y turbulento.
Se dice que el flujo es laminar cuando las trayectorias de las partículas individuales no se cruzan ni se interceptan. Con este t¡po de flujo, en conductos con lados paralelos, las líneas de trayectoria son también paralelas. La trayectoria seguida por la partícula se denomina línea de trayectoria, suele ser una curva en tres dimensiones.
En los conductos queno tengan lados paralelos, las líneas de trayectoria en el flujo laminar serán convergentes o divergentes. El área transversal de cada tubo de corriente varía proporcionalmente con la del conducto; pero su posición relativa en la sección transversal no cambia. Líneas de trayectoria convergentes dan como resultado mayor velocidad en cada línea de trayectoria, mientras que las líneas de trayectoriadivergentes disminuyen la velocidad.
Las condiciones que tienden a producir flujo laminar son: baja velocidad, tamaño pequeño de los conductos y elevada viscosidad del fluido.
Más allá de las condiciones limitantes del flujo laminar, la circulación de un fluido es sinuosa y turbulenta. Se dice, que un flujo es turbulento cuando las líneas de trayectoria son curvas irregulares que se cruzancontinuamente unas con otras y forman una red compleja que representa el movimiento hacia adelante de toda la corriente.
El flujo de agua y otros fluidos en ingeniería es casi siempre turbulento, cuyos estudios de las causas y efectos deben basarse en una combinación de análisis matemático con la observación experimental.
2.2 Descarga o caudal del flujo.
El volumen del fluido que pasa por unasección transversal de una corriente en un tiempo unitario se denomina descarga. Se representa por lo general con Q y es igual a:
Q=Area*Velocidad [m^3⁄s]
2.3 Flujo estacionario, uniforme y continuo.
Si la descarga Q que pasa por una sección transversal dada de una corriente es constante en el tiempo, el flujo es estacionario en esa sección transversal. Si Q en la sección transversal varía con eltiempo, el flujo se considera no estacionario.
Si, con flujo estacionario, en cualquier longitud o "tramo" de una corriente, la velocidad promedio en cualquier sección transversal es la misma, se dice que el flujo es uniforme en ese tramo. En corrientes en que se producen cambios en la sección transversal y en la velocidad, se dice que el flujo es no uniforme. Con los gases, es raro que seproduzca un flujo enteramente uniforme, debido a la expansión resultante de la reducción de presión que se produce a lo largo de la trayectoria del flujo.
Cuando en cualquier instante, el número de partículas que pasan por cada sección transversal de la corriente es el mismo, se dice que el flujo es continuo o que hay continuidad del flujo. Si Q, A y v representan respectivamente, la descarga, el...