MECÁNICA DE FLUIDOS

Propiedades de los fluidos.   Densidad ρ  Se define como la masa por unidad de volumen. Sus unidades en el sistema internacional son [kg/m3 ]. Para un fluido homogéneo, la densidad no varía de un punto a otro y puede definirse simplemente mediante ρ = V/ m  Por el contrario, para un fluido inhomogéneo, la densidad ρ varía de un punto a otro. Por tanto tenemos que definir la densidad en un punto como la masa por unidad de volumen en un elemento diferencial de volumen† en torno a ese punto:   ρ = ρ(x, y, z, t) = dm / dV  Esto es posible gracias a la continuidad. En los líquidos, al tener baja compresibilidad, la densidad depende de la temperatura, pero apenas depende de la presión, ρ = ρ(T ). Para los fluidos compresibles, la densidad depende en general tanto de la presión como de la temperatura, ρ = ρ(p, T ). Para el caso concreto de un gas ideal, con una ecuación de estado pV = nRT , la densidad tiene la forma concreta:  ρ(p, T ) = M p...

Descripción de un fluido. Hipótesis del continuo.  Para la descripción del movimiento de un fluido recurriremos a las leyes generales de la Mecánica (leyes de Newton, leyes de conservación de la cantidad de movimiento y de la energía), junto con relaciones específicas condicionadas por la fluidez. A escala microscópica la materia, y en particular un fluido está compuesta de moléculas a cierta distancia promedio con espacio vacío entre ellas. Estas moléculas están continuamente moviéndose y colisionando entre sí. Un análisis exacto del problema debiera tener en cuenta la acción de cada molécula o grupo de moléculas en el fluido. Este procedimiento, con algunas simplificaciones importantes es el que se adopta en Teoría Cinética y en Mecánica Estadística, pero es aún demasiado complejo para utilizarlo en el trabajo diario de hidráulica. En la mayor parte de los cálculos hidráulicos, el interés está realmente centrado en manifestaciones macroscópicas promedio que resultan de la ...

I ntroducción a los fluidos. La hipótesis del continuo. La Mecánica de Fluidos estudia las leyes del movimiento de los fluidos y sus procesos de interacción con los cuerpos sólidos. La Mecánica de Fluidos como hoy la conocemos es una mezcla de teoría y experimento que proviene por un lado de los trabajos iniciales de los ingenieros hidráulicos, de carácter fundamentalmente empírico, y por el otro del trabajo de básicamente matemáticos, que abordaban el problema desde un enfoque analítico. Al integrar en una única disciplina las experiencias de ambos colectivos, se evita la falta de generalidad derivada de un enfoque estrictamente empírico, válido únicamente para cada caso concreto, y al mismo tiempo se permite que los desarrollos analíticos matemáticos aprovechen adecuadamente la información experimental y eviten basarse en simplificaciones artificiales alejadas de la realidad. La característica fundamental de los fluidos es la denominada fluidez. Un fluido cambia de forma de ma...