flujo de fluidos

Flujo de fluidos

INTRODUCCIÓN


Cotidianamente el ser humano se encuentra realizando múltiples actividades en su vida diaria, en estas, suelen intervenir una infinidad de temas vistos en la escuelas y que durante la realización no tomamos en cuenta. Como ejemplo en esta ocasión, veremos el tema relacionado con el flujo de fluidos.
Cuando abrimos una tubería, cuando abrimos una manguerapara regar las plantas o nuestro autos, cuando observamos una presa hidráulica, o incluso cuando esperamos a que escurra el último poco de mayonesa de su envase, se presentan los fluidos ya sean viscosos o no. El agua es otro fluido importante, por no decir que es el básico o principal, que se ve en constante uso y muchas veces no sabemos apreciar su utilización en este campo de la física.
Existenmuchos tipos de flujos, cada uno con características únicas que los distinguen de los demás en sus aplicaciones.
Como propósito de la realización de este reporte, hablaremos un poco de la teoría de los flujos y los fluidos, dando una explicación de estos con el fin que al finalizar, el alumno comprenda y sepa distinguir cada uno de ellos.
También, se presentaran ejemplos de estos y comointervienen y como son usados en nuestra vida cotidiana, para una comprensión aun mayor sobre el tema, ayudando así a poder dominar estos conocimientos de la materia de mecánica y automatización.








Fluidos y flujos

Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidad entre si por fuerzas cohesivas débiles y/o las paredes de un recipientes, este termino engloba a los líquidosy gases. Una característica de los fluidos es que tienden a cambiar de forma sin que existan fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma ¨original¨.
En el cambio de forma de un fluido la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que lo aloja, manteniendo su propio volumen, mientras quelos gases carecen tanto de volumen como de forma propia.
Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).
En la mecánica de los fluidos se estudia el movimiento de los fluidos así como las fuerzas que lo provocan. En este tema, intervienen los flujos, los cuales son de distintos tipos debido a las característicasespeciales de cada uno de ellos.

Flujo ideal o no viscoso
Es aquel flujo incompresible y carente de fricción. La hipótesis de un flujo ideal es de gran utilidad al analizar problemas que tengan grandes gastos de fluido, como en el movimiento de un aeroplano o de un submarino.
Un fluido que no presente fricción resulta no viscoso y los procesos en que se tenga en cuenta su escurrimiento sonreversibles.
Estos flujos fluyen sin dificultada alguna ya que no tienen viscosidad, por lo que se puede decir que los flujos ideales no existen ya que seria un flujo perfecto.

Flujo irrotacional
Este tipo de flujo se caracteriza porque dentro de un campo de flujo el vector rot v es igual a cero para cualquier punto e instante. En el flujo irrotacional se exceptúa la presencia de singularidadesvorticosas, las cuales son causadas por los efectos de viscosidad del fluido en movimiento.
Diciéndolo de otra manera, en un flujo irrotacional al colocar un objeto que acompañe a un fluido en movimiento este acompañara el giro del flujo pero no girara sobre su propio eje como si se tratase de un vórtice.
Por ejemplo: cuando quitamos el tapón del lava trastes o de la tina del baño y hay un objeto(como un trozo de jabón) en este, este comenzara a girar hasta dirigirse al fondo o tubería, sin embargo, el objeto girara debido a la rotación presentada en el flujo y no debido a un giro provocado por si mismo sobre su propio eje.

Flujo rotacional

A diferencia del flujo irrotacional, es aquel en el cual el campo rot v adquiere en algunos de sus puntos valores distintos de cero, para...