Comprender los diferentes tipos de flujo de fluidos

Anteriormente expliqué la mecánica de fluidos donde dije que la dinámica de fluidos es una de sus ramas, se trata de un flujo de fluidos. Esto significa que implica el movimiento de un fluido sujeto a fuerzas desequilibradas. Este movimiento continúa mientras se ejercen las fuerzas desequilibradas. Bueno, ese no es nuestro propósito aquí.

Hoy conocerá los diferentes tipos de flujo de fluidos, ya que el fluido en sí se puede clasificar en diferentes tipos según la variación de las características del fluido, como la velocidad, la densidad, etc. El método de análisis varía en la mecánica de fluidos, dependiendo de la tipo de flujo Entremos en nuestro tema de discusión, diferentes tipos de flujo de fluidos. También conocerá los diferentes tipos de fluidos.

Diferentes tipos de flujo de fluidos

Flujo estacionario e inestable:

Se dice que un flujo es estable cuando sus características de fluido, como la densidad, la velocidad y la presión en un punto, no cambian con el tiempo. Se puede expresar matemáticamente como:

Donde V es la velocidad del fluido

P es la presión del fluido, y

J es la densidad del fluido.

También se puede saber que un flujo es inestable cuando las características del fluido, como la velocidad, la presión y la densidad en un punto, cambian con respecto al tiempo. Se expresa matemáticamente como:

Diagrama de flujo estacionario y no estacionario en mecánica de fluidos:

Flujo uniforme y no uniforme:

El flujo uniforme es un tipo de flujo de fluido en el que la velocidad del flujo en un momento dado no cambia con respecto al espacio (a lo largo de la dirección longitudinal del flujo). También puede expresarse matemáticamente como:

Por otro lado, el flujo no uniforme es un tipo de flujo de fluido en el que su velocidad de flujo en un momento dado cambia con respecto al espacio. Matemáticamente, un flujo no uniforme se puede expresar como:

Diagrama de un flujo uniforme y no uniforme:

Flujo laminar y turbulento

Los tipos laminares de flujo de fluidos son flujos en los que sus partículas de fluido se mueven a lo largo de una línea de corriente o caminos bien definidos. Esto sucede de manera que todas las líneas de corriente son rectas y paralelas entre sí. En este tipo de flujo, se dice que las partículas de fluido se mueven en láminas. Las capas en flujo laminar se deslizan suavemente sobre la capa adyacente. Se dice que el flujo es laminar cuando el número de Reynolds es superior a 4000.

Sin embargo, el flujo turbulento es un tipo de flujo en el que las partículas del fluido se mueven en zig-zag. Este movimiento en zig-zag forma grandes turbulencias y remolinos, lo que provoca una gran pérdida de energía. El flujo es turbulento cuando el número de Reynolds también es mayor que 4000. Bueno, se dice que un flujo de fluido en una tubería que tiene un número de Reynolds entre 2000 y 4000 está en un estado de transición. Ahora puede ver que el flujo laminar y turbulento en el flujo de tuberías se caracteriza según el número de Reynold.

Diagrama de flujo laminar y turbulento:

Flujos compresibles e incompresibles

En un flujo comprimible, la densidad del fluido cambia de un punto a otro. Es decir, la densidad no es constante. Por ejemplo, J no constante.

Por otro lado, el flujo incompresible es un tipo de flujo en el que la densidad del fluido es constante de un punto a otro. es decir, los líquidos son generalmente incompresibles y los gases son comprimibles. J=constante. Donde J es la densidad del fluido.

Flujos rotacionales e irrotacionales

Un flujo rotacional es un tipo de flujo en el que las partículas de fluido giran sobre su propio eje mientras fluyen a lo largo de las líneas de corriente. El flujo irrotacional ocurre si las partículas de fluido no giran mientras fluyen a lo largo de la línea de corriente alrededor de su propio eje. Finalmente,

Flujos de una, dos y tres dimensiones

El flujo de fluido unidimensional es un tipo de flujo de fluido en el que su parámetro de flujo, como la velocidad, se expresa como una función del tiempo y unas coordenadas espaciales. Se puede expresar como,

u =f (x, y), v=0; w=0;

La velocidad a lo largo de las direcciones y y z, es decir, v y w, se consideran insignificantes.

En segundo lugar, el flujo bidimensional es un flujo en el que la velocidad es una función del tiempo y dos coordenadas espaciales rectangulares. Se considera despreciable cuando la velocidad fluye a lo largo de la tercera dirección. Es decir,

u =f (x, y); v =g (x, y); w =0;

Finalmente, el flujo tridimensional es un tipo de flujo de fluido en el que la velocidad es una función del tiempo y tres coordenadas espaciales rectangulares mutuamente perpendiculares (x, y y z). es decir,

u =f (x, y, z); v =g (x, y, z); w =h (x, y, z)

Mire el video a continuación para aprender sobre el flujo de fluidos en la mecánica de fluidos

ahora aproveche esta oportunidad para discutir los distintos tipos de fluidos.

Tipos de fluidos

A continuación se muestran los distintos tipos de líquido:

Fluido ideal – estos tipos de fluidos no se pueden comprimir y su viscosidad no entra en la categoría de un fluido ideal. Se dice que es imaginario, es decir, el fluido no existe en la realidad.

Fluido real – estos fluidos son reales porque poseen viscosidad.

Fluido newtoniano – esto es cuando un fluido obedece la ley de viscosidad de Newton.

Fluido no newtoniano – cuando el fluido no obedece la ley de viscosidad de Newton.

Fluido plástico ideal – estos tipos de fluidos se conocen cuando el esfuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad y el esfuerzo cortante es mayor que el valor de fluencia.

Fluido incompresible – esto es cuando la densidad del fluido no cambia con la aplicación de una fuerza externa.

Fluido compresible – es cuando la densidad del fluido cambia con la aplicación de una fuerza externa.

La siguiente tabla muestra la densidad y la viscosidad de diferentes tipos de fluidos

Tipos de fluido	Densidad	Viscosidad
Fluido ideal	Constante	Cero
Fluido real	Variable	Distinto de cero
Fluido newtoniano	Constante/ Variable	T=tú(amigo)
Fluido no newtoniano	Constante/ Variable	T≠u(amigo)
Fluido incompresible	Constante	Distinto de cero/cero
Fluido compresible	Variable	Distinto de cero/cero

Conclusión

Eso es todo por el artículo "Varios tipos de flujo de fluidos" donde también enumeramos los tipos de fluidos disponibles.

Espero que te guste la lectura, si es así, por favor compártela con otros estudiantes. Gracias por leer. ¡Hasta la próxima!