Dinámica de fluídos

A dinámica de fluídos é unha subdisciplina da mecánica dos fluídos (enténdase por fluídos tanto líquidos coma gases). A dinámica de fluídos ramifícase noutras disciplinas como o son: a aerodinámica e a hidrodinámica. A mecánica de fluídos ten un gran rango de aplicacións, incluíndo o cálculo das forzas e os momentos que ocasionan o movemento dos fluídos en problemas desde os máis cotiáns até os máis complexos. A palabra fluído inclúe á auga, ao aire, ás suspensións (que é a forma como se presentan algúns medicamentos), e tamén ao petróleo e os seus derivados. Así mesmo, a palabra dinámica inclúe o movemento xunto ás forzas causantes do mesmo.

O estudo da dinámica dos fluídos ofrece unha estrutura sistemática para o seu estudo baseándose en leis empíricas e semi-empíricas. Estas leis envolven propiedades dos fluídos como o son: a temperatura, presión, densidade e velocidade e tamén funcións de espazo e tempo.

Obxectivos

Os obxectivos do estudo da dinámica de fluídos dependen do problema en concreto que se necesite resolver. Por exemplo, cando se analiza o fluxo que ocorre ao recubrir o papel, un dos obxectivos pode ser o de determinar as condicións nas cales o espesor da película de recubrimento que se formou é uniforme. Tamén na recuperación de petróleo, un problema pode ser a predición de barrís de petróleo que poden ser extraídos dun xacemento. O estudo dos fluídos é moi extenso e é por eles que ramas como a dinámica de fluídos ten razón de ser.

Ecuacións da dinámica de fluídos

Os principais axiomas da dinámica de fluídos son: as leis de conservación, especificamente, lei da conservación da masa, lei da conservación do momento lineal (tamén coñecida como segunda lei de Newton) e a lei da conservación da enerxía (tamén coñecida como primeira lei da termodinámica), todas elas baseadas na mecánica clásica e transformadas á mecánica cuántica. Ademais exprésanse segundo os teoremas de transporte de Reynolds.

Na dinámica de fluídos suponse que os fluídos obedecen á hipótese de continuidade a pesar de que os fluídos están compostos por moléculas que chocan entre si e con obxectos sólidos. Por conseguinte, as propiedades como a densidade, presión, temperatura e velocidade son vistas como propiedades que conteñen puntos infinitesimalmente pequenos que varían dun punto a outro. Desta forma o feito de que os fluídos estean conformados por moléculas discretas, ignórase.

Terminoloxía da dinámica de fluídos

O concepto de presión é esencial no estudo da dinámica de fluídos, tanto na estática como na dinámica. A presión pode ser coñecida en calquera punto do fluído, independentemente se o fluído se atopa en movemento ou non. Para medir a presión poden utilizarse: columnas de mercurio, o tubo de Bourdon, placas de orificio, así como moitos outros métodos.

Véxase tamén

Bibliografía

• Acheson, D. J. (1990). Elementary Fluid Dynamics. Clarendon Press. ISBN 0-19-859679-0. , (en inglés).
• Batchelor, G. K. (1967). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-66396-2. , (en inglés).
• Chanson, H. (2009). Applied Hydrodynamics: An Introduction to Ideal and Real Fluid Flows. CRC Press, Taylor & Francis Group, Leiden, The Netherlands, 478 pages. ISBN 978-0-415-49271-3. , (en inglés).
• Clancy, L. J. (1975). Aerodynamics. London: Pitman Publishing Limited. ISBN 0-273-01120-0. , (en inglés).
• Lamb, Horace (1994). Hydrodynamics (6th ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-45868-4.  Originally published in 1879, the 6th extended edition appeared first in 1932., (en inglés).
• Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. (1987). Fluid Mechanics. Course of Theoretical Physics (2nd ed.). Pergamon Press. ISBN 0-7506-2767-0. , (en inglés).
• Milne-Thompson, L. M. (1968). Theoretical Hydrodynamics (5th ed.). Macmillan.  Originally published in 1938., (en inglés).
• Pope, Stephen B. (2000). Turbulent Flows. Cambridge University Press. ISBN 0-521-59886-9. , (en inglés).
• Shinbrot, M. (1973). Lectures on Fluid Mechanics. Gordon and Breach. ISBN 0-677-01710-3. , (en inglés).
• Encyclopedia: Fluid dynamics Scholarpedia, (en inglés).

Outros artigos

• Mecánica de fluídos
• Principio de Bernoulli
• Flotabilidade
• Convección
• Difusión
• Hidrostática
• Ecuacións de Navier-Stokes

Ligazóns externas

• eFluids, inclúe diversas galerías de imaxes da dinámica de fluídos, (en inglés).
• National Committee for Fluid Mechanics Films (NCFMF), inclúe filmes da dinámica de fluídos, (en inglés).