Hidrodinamica

CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS EN MOVIMIENTO
* GASTO DE UN LÍQUIDO
Es la relación existente entre el volumen de un líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarde en fluir.
G=V/T
Donde:
G: Gasto; m3/s
V: Volumen; m3
T: Tiempo; s
También se puede calcular si se conoce la magnitud de la velocidad del líquido y el área de la sección transversal de la tubería.
Para conocer elvolumen del líquido que pasa del punto 1 al 2 de la tubería basta multiplicar el área, la magnitud de la velocidad del líquido y el tiempo que tarda en pasar por los puntos.
1
2
d1
d2
dx

G=Av
Donde:
G: Gasto; m3/s
A: Área; m2
V: m/s

* FLUJO
La cantidad de masa del líquido que fluye a través de una tubería en un segundo.
F: m/t
Donde:
F: kg/s
m: kg
t: s
* ECUACIÓN DECONTINUIDAD
Como los líquidos son incompresibles la cantidad de líquido que pasa por determinado tramo de tubería es la misma que pasa por otro tramo aunque sea más angosto, por tanto:
G1
G2


ECUACIÓN DE G1=G2
CONTINUIDAD A1V1=A2V2

* TEOREMA DE BERNOULLI
Daniel Bernoulli descubrió que la presión de un líquido que fluye por una tubería es baja si su velocidad es alta y, por elcontrario, es alta si su velocidad es baja. Además enunció el siguiente teorema: “En un líquido ideal cuyo flujo es estacionario, la suma de las energías cinética, potencial y de presión que tiene el líquido en un punto, es igual a la suma de estas energías en otro punto cualquiera.”
Ec1+Ep1+Epresión1=Ec2+Ep2+Epresión2
Al sustituir dichas energías por sus respectivas expresiones tenemos:
½mv12+mgh1+ P1m/1=½ mv22+mgh2+ P2m/2
Si dividimos la expresión entre la masa se obtiene la ecuación para expresar la energía por unidad de masa:
v12/2+gh1+P1/1= v22/2+gh2+P2/2
* TEOREMA DE TORRICELLI
v=2gh
Donde:
v: velocidad del líquido por el orificio en m/s
g: aceleración de la gravedad: 9.8 m/s2
h: profundidad a la que se encuentra el orificio de salida en metros (m)
La ecuación fuedesarrollada por el físico italiano Evangelista Torricelli, quien enuncio el siguiente teorema que lleva su nombre:
“La velocidad con la que sale un líquido por el orificio de un recipiente, es igual a la que adquiriría un cuerpo que se dejara caer libremente desde la superficie libre del líquido hasta el nivel del orificio.”

* TUBO DE PITOT
Para medir de una forma sencilla la velocidad deun río se usa el tubo de Pitot. Al introducirlo en la corriente, por la presión de esta, el agua se elevara a cierta altura sobre la superficie. Conociendo dicha altura, la velocidad de la corriente puede calcularse si se emplea la fórmula del Teorema de Torricelli:
v=2gh

APLICACIÓN DE LA HIDRODINÁMICA
La hidrodinámica estudia la dinámica de fluidos incompresibles. Para ello se consideranentre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido.
Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:
* Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
* Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que sesupone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento.
* Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos ypresas, fabricación de barcos, turbinas, etc.
Permite comprender multitud de hechos tales como la calefacción, los efectos producidos por la caída del agua en los embalses, la fuerza que adquiere un fluido avanzando por una tubería estrecha, etc.

GENERADOR ELÉCTRICO
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos,...