Mecánica de Fluídos

Mecánica de Fluídos
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La mecánica de fluidos es la rama de la mecánica que estudia el movimiento de los fluidos (líquidos y gases), así como las fuerzas que lo provocan. Esto implica también las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.

La característica diferencial de los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes. También es importante tener en cuenta la compresibilidad de los fluídos. Los líquidos suelen considerarse incompresibles y los gases compresibles, aunque en algunas aplicaciones de aerodinámica la diferencia de volumen de aire se considera nula.

EXPERIMENTOS DE MECÁNICA DE FLUÍDOS

 

Estos son algunos de los experimentos, en general realizados en Museo de Ciencias, relacionados con la mecánica de fluídos.

En este experimento, realizado en el Museo de Ciencias de Alcobendas, vamos a ver cómo se produce la elevación del ala de un avión siguiendo el principio de Bernoulli.
Este experimento está grabado en el Museo de Ciencias de Alcobendas. En él puedes experimentar la sobrepresión producida por el efecto Venturi al ensanchar la sección de conducto del aire.

HIPÓTESIS EN MECÁNICA DE FLUÍDOS

 

Mecánica de Fluídos

CONCEPTO DE MEDIO CONTINUO

 

La hipótesis del medio continuo es una hipótesis fundamental de la mecánica de fluidos. En esta hipótesis, se considera todo el fluído como un conjunto continuo sin tener en cuenta las discontinuades que pueda tener. Las propiedades de presión, temperatura, se consideras contínuas a lo largo del fluído.

CONCEPTO DE PARTÍCULA FLUÍDA

La partícula fluída es la masa de fluído que en un instante está en un punto determinado. Debe ser grande como para tener un gran número de moléculas y pequeña como para poder considerar que en el interior no hay variaciones de sus propiedades macroscópicas.

ECUACIONES GENERALES DE LA MECÁNICA DE FLUÍDOS

 

Las ecuaciones generales para describir el movimiento de un fluído son las ecuaciones de Navier-Stokes . Son un conjunto de ecuaciones muy complejas con las que poder describir los movimientos en la atmósfera terrestre, corrientes oceánicas, flujo alrededor de vehículos y cualquier movimiento de fluídos newtonianos.  Estas ecuaciones se obtienen aplicando los principios de conservación de la mecánica y la termodinámica a un volumen fluido.

La misión de esta web es explicar la ciencia de forma sencilla y estas ecuaciones son de una gran complejidad, interviniendo derivadas, integrales y cálculos muy complejos que no permiten centrarse en la ciencia detrás del problema, vamos a asimilar las ecuaciones de mecánica fluídos a los principios de termodinámica y al principio de Bernoulli.

El principio de Bernoulli se diferencia de las complejas ecuaciones de Navier Stokes (para las que se necesitan recursos informáticos) en que el de Bernoulli es para un fluído ideal (sin viscosidad y sin conductividad térmica).

  • Ecuación de continuidad
  • Ecuación de cantidad de movimiento
  • Ecuación de la conservación de energía

PRINCIPIOS EN MECÁNICA DE FLUÍDOS

Algunos principios sencillos con buenas aplicaciones en mecánica de fluídos, donde la mecánica queda simplificada por estar considerados fluídos ideales son: