Hidrodinamica

HIDRODINÁMICA
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o GASTO O CAUDAL ECUACIÓN DE CONTINUIDAD TEOREMA DE BERNOULLI SIGNIFICADO DE CADA TÉRMINO ECUACIÓN DE ENERGÍA MODIFICADA DE FLUIDOS REALES LINEAS DE CARGA TOTAL LINEAS DE CARGA PIEZOMÉTRICA APARATOS DE MEDICIÓN MÁS COMUNES TUBOS PIEZOMÉTRICOS O PIEZÓMETROS TUBO DE PITOT FLUJO A PRESIÓN EN UN CONDUCTO FLUJO LIBRE MEDIDOR VENTURI Y MEDIDOR DEORIFICIO VISCOSIDAD FLUIDO IDEAL FLUIDO VISCOSO LEY DE POISEVILLE PERFIL DE VELOCIDADES CAUDAL VOLUMÉTRICO O GASTO FORMULA DE STOKES NÚMERO DE REYNOLDS EJERCICIOS

Ing. JOSÉ TORRES SAYAR

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL AVELLANEDA

DINÁMICA DE FLUIDOS - HIDRODINÁMICA

La DINÁMICA DE FLUIDOS ó HIDRODINÁMICA, estudia el movimiento de los líquidos y los gases. Podemoscaracterizar el movimiento de un fluido a través de un campo vectorial de velocidades V = v ( x; y; z; t ) correspondiente a la velocidad que posee cada partícula del fluido

v

r

en cada punto del espacio que ocupa, y por un campo escalar de presiones p = p( x; y; z; t ) referido a los puntos del mismo. Un fluido puede fluir fundamentalmente en dos tipos de regímenes:

a) El RÉGIMENLAMINAR es aquel en el que la función que define el campo de velocidades de sus partículas es de la forma V = v ( x; y; z; t ) , siendo única su velocidad para cada instante y en

v

r

cada punto del espacio y recíprocamente; las capas de fluido en tal régimen se deslizan unas sobre otras como si se tratase de verdaderas láminas fluidas El régimen laminar es además ESTACIONARIO cuando cualquierinstante considerado, en cada punto del espacio ocupado por el fluido la velocidad de la partícula que en él se encuentra es la misma, aunque varíe de unos puntos a otros; en consecuencia el vector velocidad que nos define el campo en dicho punto es independiente del tiempo v = v (x, y, z).

b) El RÉGIMEN TURBULENTO es aquel en el que en cada punto del espacio ocupado por el fluido la velocidadde la partícula que en él se encuentra toma más de un valor a medida que transcurre el tiempo, y en su corriente hay formación de torbellinos o remolinos.

LÍNEAS DE CORRIENTE se denominan a aquellas líneas que en todos sus puntos son tangentes a la velocidad del fluido; una partícula, en régimen estacionario, sigue la trayectoria marcada por las líneas de corriente no cruzándose entre sí, yrepresentándolas de tal modo que estén más próximas unas de otras en los lugares en que sea mayor la velocidad de la corriente del fluido, y más alejadas donde el fluido se desplace con más lentitud.

TUBO DE CORRIENTE es el espacio limitado por las líneas de corriente que pasan por el contorno de una superficie, situada en el seno del líquido (Fig. XII-44). Todas las partículas
Ing. José TorresSayar FISICA I (24 HIDRODINÁMICA) PÁGINA 1 de 27

que se encuentran en el interior de un tubo de corriente, al desplazarse no salen del mismo; de la misma manera, ninguna partícula del exterior se introduce dentro del tubo. Consideraremos en general a los líquidos como incompresibles, es decir, su densidad permanecerá constante en todos sus puntos.

El movimiento de los fluidos puede ser dedos tipos ROTACIONAL e IRROTACIONAL. El movimiento es irrotacional si no existe un momento angular neto de las partículas del fluido en ninguno de los puntos que ocupa (una pequeña rueda de paletas colocada en cualquier lugar del fluido no rotaría); en caso contrario el movimiento sería rotacional. En los fluidos reales existen fuerzas de resistencia al deslizamiento de unas capas sobre otras, quehacen que la energía mecánica se transforme en calor y por tanto el fluido se calienta. La resistencia opuesta por los fluidos al movimiento en el seno de alguna de sus partes se denomina VISCOSIDAD. Finalmente, decir que el estudio que realizamos de la dinámica de fluidos quedará reducido en su mayor parte al movimiento de los mismos en régimen laminar estacionario e irrotacional con las...