Los diferentes tipos de flujo de fluido
En física, el flujo de fluido tiene todo tipo de aspectos - permanentes como no permanentes, compresibles o incompresibles, viscosos o no viscosos, y rotacionales o irrotacionales, para nombrar unos pocos. Algunas de estas características reflejan propiedades del propio líquido, y otros se centran en cómo se está moviendo el líquido.
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Nótese que el flujo de líquido puede ser muy complejo cuando se vuelve turbulento. Los físicos no han desarrollado ningún ecuaciones elegantes para describir la turbulencia debido a la turbulencia cómo funciona depende del sistema individual - si tiene agua en cascada a través de un tubo de aire o el streaming de un motor a reacción. Por lo general, usted tiene que recurrir a las computadoras para manejar los problemas que implican la turbulencia del fluido.
uniformidad de fluido: flujo estacionario o no estacionario
El flujo de fluido puede ser estable o inestable, dependiendo de la velocidad del fluido:
Estable. En el flujo de fluido constante, la velocidad del fluido es constante en cualquier punto.
Inestable. Cuando el flujo es inestable, la velocidad del fluido puede diferir entre dos puntos cualesquiera.
Video: mecanica de fluidos - tipos de flujos
Por ejemplo, supongamos que está sentado al lado de un arroyo y tenga en cuenta que el flujo de agua no es constante: Ves remolinos y lavado a contracorriente y todo tipo de remolino. Imagínese vectores de velocidad para un centenar de puntos en el agua, y se obtiene una buena imagen de flujo inestable - los vectores de velocidad pueden ser apuntando todo el mapa, aunque los vectores de velocidad en general siguen el flujo promedio general de la corriente.
compresibilidad del fluido: flujo compresible o incompresible
El flujo de fluido puede ser compresible o incompresible, dependiendo de si se puede comprimir fácilmente el líquido. Los líquidos son por lo general casi imposible de comprimir, mientras que los gases (también considerado un fluido) son muy compresible.
Un sistema hidráulico funciona sólo porque los líquidos son incompresibles - es decir, cuando se aumenta la presión en un solo lugar en el sistema hidráulico, la presión aumenta para que coincidan todas partes en todo el sistema. Los gases, por el contrario, son muy compresibles - incluso cuando el neumático de la bici se estira hasta su límite, todavía se pueden bombear más aire en él, empujando hacia abajo el émbolo y apretándola en.
espesor del fluido: flujo viscoso o no viscoso
flujo de líquido puede ser viscoso o no viscoso. Viscosidad es una medida del espesor de un fluido, y fluidos muy gloppy tales como aceite de motor o champú son llamados fluidos viscosos.
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La viscosidad es en realidad una medida de la fricción en el fluido. Cuando fluye un fluido, las capas de frotar fluido uno contra el otro, y en fluidos muy viscosos, la fricción es tan grande que las capas de tracción flujo contra otro y obstaculizan ese flujo.
Viscosidad generalmente varía con la temperatura, ya que cuando las moléculas de un fluido se mueven más rápido (cuando el fluido es más caliente), las moléculas pueden deslicen más fácilmente una sobre la otra. Así que cuando se vierte el jarabe de panqueque, por ejemplo, se puede notar que es muy gruesa en la botella, pero el jarabe se vuelve bastante gotea cuando se propaga a lo largo de los panqueques calientes y se calienta.
hilado fluido: flujo rotacional o irrotacional
El flujo de fluido puede ser rotacional o irrotacional. Si, mientras viaja en un circuito cerrado, se suman todos los componentes de los vectores velocidad del fluido a lo largo de su camino y el resultado final no es cero, entonces el flujo es de rotación.
Para probar si un flujo tiene un componente de rotación, se puede poner un pequeño objeto en el flujo y dejar que el flujo de llevarlo. Si el pequeño objeto gira, el flujo se rotational- si el objeto no gira, el flujo es irrotacional.
Por ejemplo, mirar el agua que fluye en un arroyo. Se remolinos alrededor de piedras, se encrespa alrededor de obstáculos. En esos lugares, el flujo de agua tiene un componente de rotación.
Algunos flujos que usted puede pensar que son de rotación son en realidad irrotacional. Por ejemplo, lejos del centro, un vórtice es en realidad un flujo irrotacional! Esto se puede ver si nos fijamos en el agua que drena de su bañera. Si se coloca un objeto flotante pequeña en el flujo, que gira alrededor del orificio del tapón, pero no gira alrededor misma-, por lo tanto, el flujo es irrotacional.
Por otra parte, los flujos que no tienen una rotación aparente en realidad puede ser de rotación. Tome un flujo de tensiones, por ejemplo. En un flujo de tensiones, todo el fluido se está moviendo en la misma dirección, pero el líquido se mueve más rápido en un lado. Supongamos que el fluido se mueve más rápido en el lado izquierdo que en el derecho. El líquido no se mueve en un círculo en absoluto, pero si se coloca un objeto flotante pequeña en este flujo, el flujo en el lado izquierdo del objeto es un poco más rápido, por lo que el objeto comienza a girar. El flujo es de rotación.