La hidrodinámica estudia el movimiento de los fluidos y sus diversos tipos como fluidos compresibles o incompresibles, viscosos o no viscosos. Las ecuaciones fundamentales son la ecuación de continuidad, la ecuación de Bernouilli y el teorema de Torricelli. Los regímenes de flujo pueden ser laminar o turbulento.
2. EXISTEN DIVERSOS TIPOS DE FLUIDOS
Flujo de fluidos a régimen permanente o intermitente: aquí
se tiene en cuenta la velocidad de las partículas del
fluido, ya sea esta cte. o no con respecto al tiempo.
Flujo de fluidos compresible o incompresible: se tiene en
cuenta a la densidad, de forma que los gases son
fácilmente compresibles, al contrario que los líquidos cuya
densidad es prácticamente cte. en el tiempo.
Flujo de fluidos viscoso o no viscoso: el viscoso es aquel
que no fluye con facilidad teniendo una gran viscosidad. En
este caso se disipa energía.
Flujo de fluidos rotaciones o irrotacional: es rotaciones
cuando la partícula o parte del fluido presenta movimientos
de rotación y traslación. Irrotacional es cuando el fluido no
cumple las características anteriores.
3. ECUACION FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA DE
FLUIDOS
Para llegar a ella se trata que sobre un fluido
actúan dos tipos de fuerzas: las de presión,
por las que cada elemento de fluido se ve
afectado por los elementos rodantes, y las
fuerzas exteriores que provienen de un
campo conservativo, de potencial V
4. ECUACION DE CONTINUIDAD.
Esta expresión expresa la idea
de que la masa de fluido que
entra por el extremo de un tubo
debe salir por el otro extremo.
5. ECUACIÓN DE BERNUILLI.
El teorema de Bernoulli demuestra que estas variables no
pueden modificarse independientemente una de la otra,
sino que están determinadas por la energía mecánica del
sistema.
Siempre que un fluido se desplace en un tubo horizontal y
se encuentre en una región donde se reduce la sección
transversal entonces hay una caída de presión del fluido.
Si el fluido se somete a un aumento en su elevación,
entonces la presión en la parte inferior es mayor que la
presión en la parte superior. El fundamento de esta
afirmación es el estudio de la estática de fluidos. Esto es
verdad siempre y cuando no cambie la sección transversal
del tubo
6. TEOREMA DE TORRICELLI
Es una aplicación de Bernuilli y estudia el flujo
de un líquido contenido en un recipiente, a
través de un pequeño orificio, bajo la acción de
la gravedad.
A partir del teorema de Torricelli se puede
calcular el caudal de salida e un liquido por un
orificio. “la velocidad de un líquido en una vasija
abierta, por un orificio, es la que tendría un
cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el
vacío desde el nivel del líquido hasta el centro
de gravedad del orificio”:
v = " 2gh
7. REGIMEN LAMINAR Y TURBULENTO.
Un régimen es laminar cuando considerando en
ella capas fluidas, estas se deslizan unas
respecto a otras con diferente velocidad. Este
régimen se forma a velocidades bajas. Aquí no
existen movimientos transversales ni
torbellinos.
El régimen es turbulento, cuando en el seno del
fluido se forman remolinos. Esta turbulencia se
puede formar de diferentes formas, ya sea por
contacto con sólidos (turbulencia e pared9 o por
contacto con otras capas de fluidos (turbulencia
libre).
8. LEY DE POISEUILLE
Se define viscosidad a la resistencia opuesta
por los fluidos al movimiento en alguna de
sus partes. Por el fenómeno de la
viscosidad, la velocidad de los fluidos por los
tubos crece de las paredes al centro del
tubo, ya que en los puntos pegados a la
pared, el fluido se adhiere a ella frenándose
por su viscosidad. Por efecto de esta
viscosidad, hay una perdida de carga a lo
largo del tubo.