FLUJO VISCOSO

FLUIDOS REALES
Según la ecuación de Bernouilli, si un fluido fluye estacionariamente (velocidad constante) por una tubería horizontal estrecha y de sección transversal constante, la presión será constante a lo largo de la tubería.
­ Esto es cierto para fluidos ideales­ Pero no para un fluido realSegún la ecuación de Bernouilli, si un fluido fluye estacionariamente (velocidad constante) por unatubería horizontal estrecha y de sección transversal constante, la presión será constante a lo largo de la tubería.
­ Esto es cierto para fluidos ideales­ Pero no para un fluido real
Imaginemos agua fluyendo por una manguera En realidad hay una resistencia o fuerza de fenado que ejercen las paredes interiores de la manguera sobre las capas del fuido que están en contacto con ellas­ Y además está lafuerza de arrastre que ejerce cada capa de fluido sobre la adyacente que se está moviendo con distinta velocidad
Estas fuerzas de arrastre o de resistencia se llaman fuerzas viscosas­ Y para vencer estas fuerzas de resistencia se necesita una diferencia de presión (una fuerza), por lo que en realidad la presión no es constante.
Sea P1 la presión en el punto 1, y P2 la presión en el punto 2 a ladistancia L, siguiendo la dirección de la corriente.
La caída de presión: ΔP=P1-P2 es proporcional al caudal Iv:

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La constante de proporcionalidad R es la resistencia al flujo, que depende de la longitud L del tubo, de su radio r y de la viscosidad del fluido.
Y ocurre que la velocidad es mayor cerca de su centro, y menor cerca de sus bordes, en donde el fluido está en contacto con lasparedes­ Fijarse en las líneas de flujo.
En resumen, cuando un fluido viscoso fluye por una tubería, su velocidades mayor en el centro que en las proximidades de las paredes. ­ Además se manifiesta una caída de presión, según nos desplazamos en la dirección del flujo.





Ejemplo
­Cuando la sangre fluye procedente de la aorta a través de las arterias principales, las arteriolas, los capilares ylas venas, hasta la aurícula derecha, la presión (manométrica) desciende desde 100 torr aproximadamente a cero. Si el caudal es de 0.8 l/s, hallar la resistencia total del sistema circulatorio.
­Solución: 16665,29 kPa·s/m3
Viscosidad
Podríamos definir una propiedad, la fluidez, que nos dijera cómo de fluido es realmente un fluido (el primer comportamiento de antes sería un fluido estupendo, elsegundo un fluido espantoso). Sin embargo, es muy común en Física no medir la facilidad con la que sucede algo, sino la resistencia a que algo suceda –porque suele ser más fácil medir eso–, de modo que en este caso optamos por definir una propiedad diferente: la viscosidad.
Aunque la definamos en un momento, todos tenemos un concepto intuitivo de la viscosidad, ya que a lo largo de nuestra vida estamosen contacto con muchísimos fluidos diferentes. Si piensas, por ejemplo, en el agua y la miel, está clarísimo cuál de los dos líquidos es más viscoso que el otro, lo mismo que si piensas en la miel y el alquitrán semifundido. En general, un fluido muy viscoso se resiste al deslizamiento de unas capas sobre otras, con lo que tiende a mantenerse unido, mientras que uno muy fluido –muy poco viscoso–se desliza sin el menor problema.
De hecho, si lo llevamos al extremo, un fluido de una viscosidad gigantesca se resistirá a cambiar de forma, con lo que su comportamiento se parecerá más a un sólido que a un fluido propiamente dicho. Como digo, es una cuestión de grado, y en un momento doy algunos números para que puedas comparar algunos fluidos comunes y cosas que es difícil yallamar fluidos por su enorme viscosidad. Pero, antes, una definición.
La viscosidad de un fluido es una medida de la resistencia que ofrece al desplazamiento de unas capas de fluido sobre otras.

El fluido de la izquierda es muy viscoso: es casi un sólido. Cuando arrastramos la capa superior con cierta velocidad, la fricción con la siguiente la fuerza a moverse a su vez a la derecha. No lo hace con la misma...