Mecanica De Fluidos

Introducción:
En la formación de un profesional de la automatización, además de las matemáticas, instrumento imprescindible de trabajo y de la Física, han de intervenir las siguientes disciplinas fundamentales: Sistemas de control, instrumentación, electrónica, programación y mecánica de fluidos.
La mecánica de Fluidos es la parte de la mecánica que estudia las leyes del comportamiento de losfluidos en equilibrio, hidrostática y en movimiento, hidrodinámica.
Los fluidos desempeñan un interés excepcional en la técnica y en primer lugar el agua y el aire: sin el estudio del primero no se puede dar un paso en la oceanografía, ingeniería naval, canalizaciones hidráulicas, estructuras hidráulicas, aprovechamiento de la energía hidráulica, estaciones de bombeo, etc.; sin el estudio delsegundo es imposible la aeronáutica, meteorología, refrigeración y aire acondicionado, control y transmisión neumática, aire comprimido, etc. Otros fluidos importantes son los combustibles (motores térmicos), los lubricantes (rendimiento mecánica de las máquinas), los refrigerantes fluidos, etc.
Fluido es aquella sustancia que, debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma delrecipiente que lo contiene.
Los fluidos se clasifican en líquidos y gases.
Los líquidos a una presión y temperatura determinadas ocupan un volumen determinado. Introducido el líquido en un recipiente adopta la forma del mismo, pero llenado solo el volumen que le corresponde. Si sobre el líquido reina una presión uniforme, por ejemplo, la atmosférica, el líquido adopta, como veremos, una superficielibre plana, como la superficie de un lago o la de un cubo de agua.
Los gases a una presión y temperatura determinada tienen también un volumen determinado, pero puestos en libertad se expansionan hasta ocupar el volumen completo del recipiente que lo contiene, y no presentan superficie libre.
En resumen: los sólidos ofrecen gran resistencia al cambio de forma y volumen; los líquidos ofrecenresistencia al cambio de volumen, pero no de forma; y los gases ofrecen poca resistencia al cambio de forma y de volumen.
Por tanto, el comportamiento de líquidos y gases es análogo en conductos cerrados (tuberías); pero no en conductos abiertos (canales), porque sólo los líquidos son capaces de crear una superficie libre.
En general los sólidos y los líquidos son poco comprensibles y los gases muycompresibles; pero de ningún cuerpo (sólido, líquido o gaseoso) es estrictamente incomprensible.
Sin embargo, aunque el fluido incomprensible no existe en la realidad hay innumerables problemas que se resuelven aceptablemente en ingeniería, suponiendo que el fluido es incomprensible. Estos problemas se estudian en la mecánica de fluidos incomprensibles.
Los restantes problemas forman la mecánicade fluidos compresibles y se estudian en la termodinámica.












Marco teórico
La mecánica de fluidos moderna nace con Prandtl, que en las primeras décadas del siglo actual elaboró la síntesis entre la hidráulica practica y la hidrodinámica teórica.
Cinco matemáticos geniales del siglo XVIII, Bernoulli, Claraiut, D’Alembert, Lagrange y Euler habían elaborado con el naciente cálculo diferencial e integral una síntesis hidrodinámica perfecta; pero no habían obtenido grandes resultados prácticos. Por otra parte el técnico hidráulico fue desarrollando multitud de fórmulas empíricas y experiencias en la resolución de los problemas que sus construcciones hidráulicas le presentaban, sin preocuparse de buscarles baseteórica alguna, Excepcionalmente un científico, Reynolds, buscó y halló apoyo experimental a sus teorías, y un técnico, Froude, buscó base física a sus experimentos; pero Prandtl hizo la síntesis de las investigaciones teóricas de los unos y las experiencias de los otros.











Propiedades de los fluidos.
Densidad.
En la práctica, se...