Fluidos

Resulta que las moléculas que componen un fluido real no se hallan ordenadas entre sí... y menos lo están cuando avanzan en una corriente. No sólo avanzan en el sentido de la corriente... tambiéntienen libertad de desplazarse transversalmente. De modo que si pudiésemos ver la trayectoria de algunas cuantas moléculas para darnos cuenta de cómo está avanzando el fluido encontraríamos cosas de esteestilo: |
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El estilo de la izquierda, más ordenado, se llama laminar; el de la derecha, más desordenado, turbulento. Esas trayectorias reciben el nombre de líneas de corriente, ytienen su importancia operativa... ya vas a ver.El flujo turbulento no es muy eficiente en el uso de la energía... gran parte se va en choques, reflujos, remolinos, aceleraciones y frenadas. La física delos fluidos turbulentos es bastante complicada y suele requerir de cantidades considerables de cómputo. No es para nosotros.El flujo laminar es más predecible, y existen varias leyes que describen sucomportamiento. Su nombre obedece a que las moléculas parecen desplazarse en láminas de igual velocidad, que se envuelven unas a otras en forma concéntrica: |   |   |
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La lámina másexterna es la más lenta, debido a que está en contacto con la pared del conducto, y el rozamiento la frena. La lámina siguiente -hacia el centro- se desplaza un poco más rápido; y así hasta el centro,donde se halla la columna más veloz de la corriente. Se puede deducir sin demasiada dificultad que las velocidades de las láminas se distribuyen en forma cuadrática: acá te muestro un esquema de un cortelongitudinal de una manguera mientras circula un fluido real en forma laminar: |   |   |
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Las flechitas - vectores- representan la velocidad de las moléculas de fluido ubicadas en susrespectivas láminas. Cuando hablemos de la velocidad del fluido nos estaremos refiriendo a un promedio de todas las velocidades de todas las láminas. Cuanto más viscoso sea un fluido mayor será la...