Hidrodinámica Tercero Medio

Objetivo de la clase Establecer y comprender las características de un fluido ideal. Comprender el concepto de caudal y su relación con la ecuación de continuidad.

Características de los fluidos Flujo laminar: Ocurre cuando las moléculas de un fluido en movimiento siguen trayectorias paralelas, produciendo un flujo estable. Flujo turbulento: Ocurre cuando las moléculas de un fluido en movimiento forman torbellinos, produciendo un flujo inestable.

Características de los fluidos Flujo viscoso: se produce en un fluido que presenta resistencia al desplazamiento (roce), es decir, que no fluye con facilidad. En este caso se disipa energía. Un flujo no viscoso fluye con total facilidad, sin que haya disipación de energía. Flujo rotacional: se produce cuando las partículas o parte del fluido presenta movimientos de rotación, es decir, experimentan velocidad angular. Un flujo es irrotacional si la velocidad angular es nula.

Características de los fluidos Flujo compresible: la densidad varia en el fluido como en los gases, que son fácilmente compresibles. Si la densidad permanece constante, el fluido es incompresible, caso de los líquidos, cuya densidad es prácticamente constante en el tiempo. Flujo permanente o estacionario: la velocidad de las partículas que pasan por un punto del fluido es constante en el tiempo. Si varía, es intermitente o no permanente.

Fluidos Ideales INCOMPRESIBLE IRROTACIONAL NO VISCOSO ESTACIONARIO El movimiento de un fluido real es muy complejo. Para simplificar su descripción consideraremos el comportamiento de un fluido ideal cuyas características son las siguientes: INCOMPRESIBLE IRROTACIONAL NO VISCOSO ESTACIONARIO LAMINAR

Corresponde al volumen de fluido que atraviesa una área de sección transversal de una tubería en un determinado tiempo.

¿Cómo afecta el área transversal en el caudal? VELOCIDAD

Ejercicios

Ejercicios

Ecuación de continuidad Como no hay paso de fluido a través de la superficie lateral del tubo, entonces el caudal a la entrada y a la salida del tubo es el mismo.

Ejercicios Una manguera tiene un radio de 2 cm, el gasto de agua es de 0,5 Lt/s (500 cm3/s = 0,0005 m3/s) determine: a) la velocidad en la entrada de la manguera b) la velocidad de salida del agua, si se disminuye el área de la manguera a la mitad La parte más ancha de un embudo tiene 10 cm de diámetro y la parte angosta tiene 1 cm de diámetro. Si al llenar el embudo, el fluido baja por la parte más ancha con una velocidad de 1 cm/s, cuál es la velocidad de salida del fluido

Ejercicios

Ejercicios La velocidad de una corriente estacionaria es de 50 cm/s y su caudal es 10 L/s. ¿Cuál es la sección transversal del tubo? Para llenar un recipiente de 1,5 m de largo, 60 cm. de ancho y 40 cm. de profundidad, se utiliza una manguera de 2 cm. de diámetro de la que sale agua a 1,5 m/s ¿Cuánto tarda en llenarse el recipiente?