Hidrodinámica

Descripción del movimiento de los fluidos

1. Universidad Autónoma de Zacatecas Unidad Académica de Preparatoria Física II Docente: Irma Torres Ordaz Unidad Temática I: Hidromecánica Unidad de Trabajo 2: HIDRODINÁMICA Fecha: Abril del 2016

2. Objetivo El alumno analiza la importancia del estudio del comportamiento de los fluidos en reposos y en movimiento, el calor y la temperatura a través de los descubrimientos y de las aportaciones a la ciencia y la tecnología, valorando sus preconcepciones sobre los fenómenos naturales. Utiliza esquemas matemáticos que facilitan identificar, plantear, formular y resolver problemas de carácter, científico, tecnológico y práctico, poniendo en práctica sus conocimientos previos de Física I. Construye nuevos conceptos, relacionados los temas, logrando así adquirir las habilidades, destrezas, aptitudes y valores en un ambiente de tolerancia respeto entre sus pares, su entorno escolar, social y medio ambiente, lo cual propiciará la formación integral del estudiante

3. Unidad temática i: Hidráulica Unidad de trabajo i: Hidrostática 1.1 Concepto e importancia de la Hidrostática y su división. 1.2 Características de los líquidos: viscosidad, tensión superficial, cohesión, adherencia y capilaridad. 1.3 Densidad y Peso específico. 1.4 Presión, Presión Hidrostática, Presión Atmosférica y Presión Absoluta. 1.6 Principio de Pascal. 1.7 Principio de Arquímedes.

4. Unidad temática i: Hidráulica Unidad de trabajo 2: Hidrodinámica 2.1 Concepto de hidrodinámica y sus aplicaciones. 2.2 Gasto, flujo y ecuación de continuidad . 2.3 Teorema de Bernoulli y sus aplicaciones .

5. unidad de trabajo 2: Hidrodinámica La Hidrodinámica estudia los fluidos en movimiento

6. conceptos Hidrodinámica Flujo laminar Flujo turbulento Ecuación de continuidad Gasto Ecuación de Bernoulli Teorema de Torricelli Efecto Venturi Sustentación

7. Flujo El concepto de flujo (vocablo derivado del latín  fluxus ) da nombre al acto y la consecuencia de fluir (entendido como sinónimo de brotar, correr o circular). La palabra se utiliza, por ejemplo, para describir el momento en que la marea se mueve. Flujo laminar Flujo turbulento En el flujo laminar sigue una trayectoria llamada línea de corriente la cual no cruza ni se enmaraña con otra línea de corriente, las diversas capas del fluido laminar se mueven una a la otra de manera uniforme. Cuando el movimiento de un fluido es caótico, no uniforme, se caracteriza por la formación de remolinos

8. Flujo turbulento Flujo laminar

9. Flujo turbulento

10. Flujo turbulento y laminar

11. Flujo turbulento

12. Flujo turbulento

13. Aplicación EN diseño aerodinámico

14. Aplicación EN diseño aerodinámico

15. Aplicación EN diseño aerodinámico

16. Aplicación EN diseño aerodinámico

17. Aplicación EN diseño aerodinámico

18. Aplicación EN diseño aerodinámico

19. Aplicación EN diseño aerodinámico

20. Aplicación EN diseño aerodinámico

21. Aplicación a diseño aerodinámico

22. Aplicación en pruebas de velocidad en fluidos

23. Aplicación en pruebas de velocidad en fluidos

24. Aplicación en pruebas de velocidad en fluidos

25. Aplicación en pruebas de velocidad en fluidos

26. Aplicación en pruebas de velocidad en fluidos

27. Aplicación EN diseño aerodinámico

28. Aplicación EN diseño aerodinámico

29. Aplicación EN diseño aerodinámico

30. Aplicación en prevención de desastres

31. Aplicación en industria

32. Aplicación en tecnología

33. Aplicación en tecnología

34. Aplicación en tecnología

35. El hecho de que la densidad de un líquido que fluye sea constante nos permite describir cómo avanzan los líquidos en los tubos y en las venas Consideremos el flujo laminar de un fluido incompresible que se mueve por un tubo como el que se muestra en la siguiente figura. Ecuación de continuidad

36. Ecuación de continuidad La ecuación de continuidad nos indica que la masa de un líquido que fluye a través de un tubo de sección transversal variable es constante cuando no cambia la densidad del líquido, o sea, es incompresible, ésta ecuación es un enunciado del principio de la conservación de la masa  

37. Ecuación de continuidad   =Área de sección trasversal 1   =Área de sección trasversal 2   =Velocidad del fluido en el Área 1   =Velocidad del fluido en el Área 2  

38. Ecuación de continuidad Dado que la cantidad Av es constante, cuando un fluido circula por una tubería de sección transversal variable, en la región donde el tubo es más estrecho,la velocidad es mayor.  

39. Ecuación de continuidad   En la región más estrecha es mayor la velocidad

40. Ecuación de continuidad

41. Flujo de volumen o gasto   El gasto es una medida del volumen del fluido que pasa por una sección transversal por unidad de tiempo en  

42. Ecuación de Bernoulli Daniel Bernoulli (1700-1782) dedujo la fórmula principal de la dinámica de fluidos o hidrodinámica. La ecuación de Bernoulli describe la relación de la presión, velocidad y altura de un fluido de flujo laminar que no presenta fricción interna y es incompresible, cuando el líquido se mueve a lo largo de una tubería o de un tubo de flujo

43. Ecuación de Bernoulli La ecuación de Bernoulli expresa la conservación de la energía en un fluido en movimiento  

44. Ecuación de Bernoulli  

45. Ecuación de Bernoulli Si el líquido fluye por un tubo horizontal, entonces    

46. Ecuación de Bernoulli Si el líquido fluye por un tubo horizontal, entonces    

47. Aplicaciones en Tubería La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión. Ecuación de Bernoulli

48. Aplicaciones en Dispositivos de Venturi En oxigenoterapia, la mayor parte de sistemas de suministro de débito alto utilizan dispositivos de tipo Venturi, el cual está basado en el principio de Bernoulli.

49. Aplicación en Aviación Los aviones tienen el extradós (parte superior del ala o plano) más curvado que el intradós (parte inferior del ala o plano). Esto causa que la masa superior de aire, al aumentar su velocidad, disminuya su presión, creando así una succión que sustenta la aeronave.

50. Aplicación en aviación

51. sustentación

52. Aplicación en aviación

53. sustentación

54. Aplicación en diseño

55. Aplicación en deportes

56. APLICACIÓN en Chimenea Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor

57. Aplicación en Natación La aplicación dentro de este deporte se ve reflejada directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión.

58. Aplicación en dispositivos Venturi como el Carburador de automóvil En un carburador de automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presión, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire

59. Teorema de Torricelli Si perforamos un orificio situado a una profundidad h por debajo de la superficie libre, el líquido saldrá del orificio con una velocidad igual a la que alcanzaría en la caída libre por la altura h es decir:  

60. GRACIAS