hidrodinamica

LA HIDRODINÁMICA

La hidrodinámica o fluidos en movimiento estudian la dinámica de los líquidos.
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 porla viscosidad, ya que se supone 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.
FLUJO:
El flujo de un fluido a través de una sección se define como:

Siendo:
A.S: elproducto escalar del vector que representa al área de la sección por la velocidad en dicha sección.
A: el área de la sección atravesada por el fluido
V: la velocidad del fluido

Si se considera una sección transversal atravesada normalmente por el fluido, entonces φ = 0º y el flujo coincide con el caudal Q,


FLUIDOS REALES:
Resulta que las moléculas que componen un fluido real no sehallan ordenadas entre sí... y menos lo están cuando avanzan en una corriente. No sólo avanzan en el sentido de la corriente, también tienen libertad de desplazarse transversalmente. De modo que si pudiésemos ver la trayectoria de algunas cuantas moléculas para darnos cuenta de cómo está avanzando el fluido encontraríamos cosas de este estilo:

El estilo de la izquierda, más ordenado, se llamalaminar; el de la derecha, más desordenado, turbulento. Esas trayectorias reciben el nombre de líneas de corriente, y tienen su importancia operativa.
El flujo turbulento: no es muy eficiente en el uso de la energía, gran parte se va en choques, reflujos, remolinos, aceleraciones y frenadas.
El flujo laminar: es más predecible, y existen varias leyes que describen su comportamiento. Su nombre obedecea que las moléculas parecen desplazarse en láminas de igual velocidad, que se envuelven unas a otras en forma concéntrica:

La lámina más externa es la más lenta, debido a que está en contacto con la pared del conducto, y el rozamiento la frena. La lámina siguiente, hacia el centro se desplaza un poco más rápido; y así hasta el centro, donde se halla la columna más veloz de la corriente. Sepuede deducir sin demasiada dificultad que las velocidades de las láminas se distribuyen en forma cuadrática: acá se muestro un esquema de un corte longitudinal de una manguera mientras circula un fluido real en forma laminar:
REGIMEN IDEAL, LAMINAR Y TURBULENTO:
Régimen ideal (Bernoulli) Expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conductocerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

Régimen Laminar (Poiseuille) Permite determinar el flujo laminar estacionario de un líquido incompresible y uniformemente viscoso (también denominado fluido newtoniano) a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante. En un fluido real se satisface la condición de velocidad relativa cero (en lainterface) con respecto de la superficie del sólido.

Régimen turbulento (venturi) el flujo tiene un movimiento caótico, desordenado con mezcla intensiva entre las distintas capas. En flujo turbulento, existe mucha mezcla, debido a que la velocidad en cada punto no es constante. Dicha velocidad presenta una fluctuación en el tiempo, produciendo una alta disipación de energía.

CLASIFICACION DELFLUJO:
Flujo incompresible: Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro son despreciables, mientras se examinan puntos dentro del campo de flujo
Flujo compresible: Es aquel en los cuales los cambios de densidad de un punto a otro no son despreciables.
Flujo permanente: Llamado también flujo estacionario. Este tipo de flujo se caracteriza porque las condiciones de velocidad...