Métodos de visualización

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Ticomán

Práctica: No.1 Métodos de Visualización de Flujo de Fluidos. Fecha: 05/03/12.

Asignatura:

Dinámica de Fluidos.

OBJETIVO.

- Conocer y analizar las características y principios de funcionamiento de los métodos de visualización de flujo de fluido.
CONSIDERACIONES TEORICAS.Definición y características de un fluido.
- De una manera muy sencilla podemos decir que un fluido es un estado de la materia la cual no tiene un volumen definido, sino que se adapta a la forma del recipiente que lo contiene a diferencia de los sólidos los cuales tienen forma y volumen definido. Este concepto de fluidos incluye a líquidos y gases. Ésta clasificación depende fundamentalmente del estadoy no del material en sí. De esta forma lo que define al fluido es su comportamiento y no su composición. Desde el punto de vista mecánico, nos interesa la forma en que reacciona el material cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos reaccionan de una manera característica a las fuerzas. La característica fundamental de los fluidos es la denominada fluidez, es decir, sufren grandes deformacionesno elásticas sin necesidad de grandes acciones externas. Un fluido se define como una sustancia que cambia su forma continuamente siempre que esté sometida a una fuerza cortante, sin importar qué tan pequeño sea. La medida de la facilidad con que se mueve vendrá dada por la viscosidad. De una manera muy simple podemos decir que la viscosidad se define como la resistencia de un líquido a fluir.Esta resistencia es provocada por las fuerzas de atracción entre las moléculas del líquido. La fuerza cortante necesaria para hacer fluir el líquido es función de esta resistencia. Los fluidos con alta viscosidad ofrecen cierta resistencia a fluir, mientras que los poco viscosos lo hacen con facilidad. Por tanto, con base al comportamiento que desarrollan los fluidos se definen de la siguientemanera: “Fluido es una sustancia que se deforma continuamente, o sea se escurre, cuando está sometido a una fuerza de corte o tangencial". Un fluido se considera estático si todas sus partículas permanecen en reposo o se mueve como si fuera un cuerpo rígido sin deformarse de manera que todos los elementos que lo forman se muevan a la misma velocidad, es decir, que no se desplacen los unos a los otros ypor lo tanto no exista escurrimiento o desplazamiento. La ausencia de escurrimiento o desplazamiento en el estado de equilibrio conduce a una primera conclusión de enorme importancia: “Un fluido en reposo no soporta ninguna fuerza de corte o tangencial”. En la mayoría de los problemas con flujos es necesario analizar un estado arbitrario de movimiento del fluido definido por la geometría, lascondiciones del contorno y las leyes de la mecánica.

Sobre las superficies que están en contacto con el fluido solo se desarrollan fuerzas normales, cualquier otro tipo de fuerza siempre tendría una componente de corte o tangencial. Los flujos viscosos se pueden clasificar en laminares o turbulentos teniendo en cuenta la estructura interna del flujo: Flujo turbulento: En este tipo de flujo laspartículas del fluido se mueven en trayectorias erráticas, es decir, en trayectorias muy irregulares sin seguir un orden establecido, ocasionando la transferencia de cantidad de movimiento de una porción de fluido a otra, de modo similar a la transferencia de cantidad de movimiento molecular pero a una escala mayor. Flujo laminar: Se caracteriza porque el movimiento de las partículas del fluido seproduce siguiendo trayectorias bastante regulares, separadas y perfectamente definidas dando la impresión de que se tratara de laminas o capas, paralelas entre sí, las cuales se deslizan suavemente unas sobre otras, sin que exista mezcla macroscópica o intercambio transversal entre ellas.

Visualización de Flujo.
-Este campo se utiliza para la visualización en general de sistemas dinámicos, es...