Hidrodinamica

Concepto físico

Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:

▪ Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que sudensidad 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 se supone que un líquido esóptimo 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 lavelocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación debarcos, turbinas, etc.

Daniel Bernoulli fue uno de los primeros matemáticos que realizó estudios de hidrodinámica.

Características y leyes generales

Lahidrodinámica o fluidos en movimientos presenta varias características que pueden ser descritas por ecuaciones matemáticas muy sencillas. Entre ellas:

Ley de Torricelli: si en un recipiente que no estátapado se encuentra un fluido y se le abre al recipiente un orificio la velocidad con que caerá ese fluido será:

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La otra ecuación matemática que describe a los fluidos enmovimiento es el número de Reynolds:

N = dVD / n
donde d es la densidad v la velocidad D es el diámetro del cilindro y n es la viscosidad dinámica.

CaudalArtículo principal: Caudal (fluido)
El caudal o gasto es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido ΔV que fluye por unidad detiempo Δt. Sus unidades en elSistema Internacional son los m3/s y su expresión matemática:

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Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un...