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La Hidrodinamica

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by

Epargel .

on 5 March 2014

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Transcript of La Hidrodinamica

La Hidrodinamica
¿ Que es ?
Es la rama de la hidromecánica, que estudia la dinámica de los fluidos, osea los fluidos en movimiento y además se encarga de describir las leyes que rigen el movimiento de estos.
Consideraciones
Para la aplicación de la ecuación de continuidad y el principio de Bernoulli, consideraremos que estamos tratando con un fluido ideal, debido a que estos poseen características que facilitan su estudio.

¿Cuales son las características de un fluido ideal?
Ecuación de continuidad
Es una ecuación de conservación de la masa. Aplicándolo a una tubería podemos decir que en todo punto de la tubería, el producto del área por la velocidad va a ser una constante.
Principio de Bernoulli
Características del fluido Ideal
El fluido es incompresible, por lo tanto la densidad es constante.
El fluido es irrotacional, quiere decir que las lineas de corriente no chocan entre si.
El fluido es no viscoso; osea que se desprecia la fuerza de fricción entre los fluidos mismo y su interacción con el recipiente
El fluido es estacionario; quiere decir que las magnitudes físicas de interés, no dependen del tiempo
Aclaremos conceptos
Ecuación: Es una igualdad matemática entre dos expresiones algebraicas, denominadas miembros, en las que aparecen valores conocidos o datos, y desconocidos o incógnitas, relacionados mediante operaciones matemáticas.
Principio: hablar de principios físicos es lo mismo que decir leyes físicas, por lo que los principios físicos son las leyes físicas que se han demostrado a través de la historia
Quiere decir que: Q=A.V
¿ Que es Caudal ?
caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
Quiere decir que:
Q= v/t
Y entonces si el Q es constante , decimos que Q1=Q2
Por lo tanto: A1.V1=A2.V2
Describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.
Este fisico se basó en el teorema de la conservación de la energía mecanica
¿De que trata el teorema de la conservación de la energía?
La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. por lo cual podemos decir que la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor.
El principio de Bernoulli puede representarse mediante la siguiente fórmula:
donde:
V = velocidad del fluido en la sección considerada.
\rho = densidad del fluido.
P = presión a lo largo de la línea de corriente.
g = aceleración gravitatoria
z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
Aplicación del principio de Bernoulli
Chimenea
Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.
Tubería
La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión.
Natación
La aplicación dentro de este deporte se ve reflejado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión.
Carburador de automóvil
En un carburador de automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presión, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.
Flujo de fluido desde un tanque
La tasa de flujo está dada por la ecuación de Bernoulli.
Aviación
Los aviones tienen el extradós (parte superior del ala o plano) más curvado que el intradós (parte inferior del ala o plano). Esto causa que la masa superior de aire, al aumentar su velocidad, disminuya su presión, creando así una succión que sustenta la aeronave.
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