Mecánica de Fluidos

MECÁNICA DE FLUIDOS

Propiedades De Los Fluidos
Los fluidos son agregaciones de moléculas, separadas en los gases y próximas en los líquidos, la distancia entre las moléculas es mucho mayor que el diámetro molecular, se mueven libremente.
En Mecánica de Fluidos hay cuatro dimensiones primarias, de las que se derivan las demás.
Las propiedades de los fluidos son:
a) Isotropía, por cuantomantienen igualdad de propiedades en todas direcciones.
b) Movilidad, por cuanto carecen de forma propia, por lo que se amoldan a la del recipiente que los contiene, esfuerzo pequeño le corresponde una deformación grande.
c) Viscosidad, resistencia a la deformación, las tensiones son proporcionales a las velocidades de las deformaciones; esta Ley formulada por Newton, que decía que, cuando lascapas de un líquido deslizan entre sí, la resistencia al movimiento depende del gradiente de la velocidad dv/dx, y de la superficie:
F = S dv/dx
: la constante de proporcionalidad
La velocidad va variando progresivamente de capa en capa, y no bruscamente. Si la velocidad relativa de desplazamiento es nula, la tensión también lo será.
d) Compresibilidad, para cualquier esfuerzo a que se sometaal fluido, su volumen prácticamente no varía (el agua, por cada kg/cm2 que aumente su presión, se comprime 1/20.000 su volumen). Para los fluidos compresibles, el volumen específico será función de la presión y temperatura.
La expresión general de la compresibilidad k es:
k = - 1/v (v/p) T
Los fluidos perfectos tienen:
a) Isotropía perfecta
b) Movilidad perfecta
c) Fluidez perfecta, esdecir, ausencia de viscosidad
d) Compresibilidad nula
De la ausencia de rozamiento en un fluido perfecto, resulta:
a) Toda deformación se efectuaría sin trabajo
b) Todo elemento de un fluido, puede ejercer solamente esfuerzos normales sobre un elemento vecino, o sobre una pared próxima.
Viscosidad Dinámica Y Cinemática
En la Ley de Newton,  es la viscosidad absoluta o coeficiente de viscosidaddinámica; despejando este valor en dicha ecuación se tiene:
 = F/S dx/dv =  dx/dv
F/S, el rozamiento por unidad de superficie.

El rozamiento en los líquidos se corresponde con el esfuerzo cortante en los sólidos. En los líquidos se originan variaciones de presión, de tal modo, que la presión media sobre un elemento, puede verse afectada por una pequeña variación en más o en menos.
A larelación entre la viscosidad dinámica y la densidad del fluido se la conoce como viscosidad cinemática, = 

Unidades.- El Poise es la viscosidad absoluta  o dinámica de un fluido, fuerza de una dina actuando sobre 1 cm2 de superficie, le imprime una velocidad de 1 cm/seg a otra capa paralela a la misma superficie, situada a 1 cm de distancia.
En consecuencia se tiene, Sistema Cegesimal: 1Poise = dinas. s/cm2
Sistema técnico: 1 U.T.M. = 98 Poises ---- 1 Poise = 1/98* kg seg/m2
Viscosidad dinámica del agua a 20°C es igual a 0,01 Poises, 1 Centipoise.
Viscosidad cinemática se define en la forma, 
Siendo  la densidad.
El coeficiente de viscosidad cinemática  del agua para 0°C y 760 mm de presión es, a = 0,0178 Stokes = 1,78.10-6 m2/s; a 20°C es de 0,01 Stokes o unCentistoke.

Medida De La Viscosidad
Viscosímetro absoluto calibrado, determina el tiempo de derrame del volumen constante de líquido cuya viscosidad se desea conocer. Si el derrame es por acción de su propio peso, es la viscosidad cinemática. Si el derrame es por diferencia de presión, es viscosidad dinámica.
El fluido circula a temperatura constante, bajo una diferencia de presión tambiénconstante, a través de dos capilares calibrados. El capilar A a temperatura constante; el líquido fluye a través del capilar, desde la bureta graduada cilíndrica B al embudo E, por rebosamiento del tubo grueso C.
En el instante t, si la diferencia de nivel del líquido en los dos tubos comunicantes B y C es h, la diferencia de presión que rige el flujo es:  h = g h.
El volumen de líquido dV que...