Mecánica de fluidos
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La mecánica de fluidos es la rama de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de fluidos (gases y líquidos), sin tener en cuenta las causas que lo provocan (cinemática) o teniéndolas en cuenta (dinámica).También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita. Para ello se presupone la similitud de la estructura de los fluidos a la de un medio continuo a través del concepto de partícula fluida (hipótesis de continuidad).
[editar] Hipótesis de continuidad (La partícula fluida)
Tanto los gases como los líquidos ya no son una molécula, sino una partícula fluida. De esta manera se asegura que las propiedades varíen suavemente (sin discontinuidades).
La forma de distinguir cuándo la hipótesis de continuidad es válida consiste en comparar el camino libre medio de las moléculas con la longitud característica del sistema físico. Al cociente entre estas longitudes se le denomina número de Knudsen. Cuando este número adimensional es mucho menor a la unidad, el material en cuestión puede considerarse un fluido (medio continuo). En el caso contrario los efectos debidos a la naturaleza molecular de la materia no pueden ser despreciados y debe utilizarse la mecánica estadística para predecir el comportamiento de la materia.
[editar] Otras aplicaciones
Una derivación alternativa de los principios de la mecánica de fluidos mediante la mecánica estadística justifica el uso de modelos de mecánica de fluidos y su terminología en la ingeniería del tránsito.
[editar] Véase también
Campos de estudio
- Acústica, Aerodinámica, Aeroelasticidad, Hidromecánica, Hidrostática, Hidrodinámica, Hemodinámica, Reología, Tránsito vehicular;
Ecuaciones matemáticas que describen el comportamiento de los fluidos
- Ecuación de Darcy-Weisbach, Ecuación de Bernoulli, Ecuaciones de Euler, Ecuaciones relativistas de Euler, Ecuaciones de Navier-Stokes, Ley de Poiseuille, Teoremas de Helmholtz, Ecuación Lattice-Boltzmann
Tipos de fluidos
- Fluido newtoniano, Fluido no-newtoniano
Tipos de flujo
- Flujo compresible, Flujo incompresible, Flujo laminar, Flujo turbulento
Propiedades de los fluidos
- Capa límite, Efecto Coanda, Efecto Magnus, Fuerza de sustentación, Presión de vapor, Tensión superficial
Números adimensionales
- Número de Knudsen, Número de Prandtl, Número de Reynolds, Número de Strouhal, Número de Weber, Número de Mach, Número de Euler, Número de Peclet