Glosario de Conceptos Clave en Mecánica de Fluidos

Estacionario: No depende del tiempo.

Uniforme: No depende de la posición (x, y, z).

Movimiento plano: Solo hay dos componentes de la velocidad (u, v) o (u, w).

Movimiento bidimensional: Solo depende de las coordenadas (x, y) o (x, z).

Movimiento axil-simétrico: El movimiento presenta un eje de simetría.

Trayectoria: Ecuación que describe la posición de la partícula fluida en todo momento.

Senda: Lugar geométrico de los puntos por los que pasa la partícula.

Traza: Lugar geométrico donde están las partículas que han pasado por un punto.

Línea de corriente: Línea que en cada momento es tangente al vector velocidad.

Energía de un fluido: Es la energía interna más la energía cinética.

Fuerzas que actúan sobre un fluido

Son las fuerzas volumétricas o másicas más las fuerzas superficiales: dF = dFv + dFs.

Fuerzas de volumen

Derivan de un potencial y son las fuerzas que actúan a distancia sin necesidad de contacto físico y sobre todo el volumen, penetrando dentro de ese volumen fluido encerrado sobre una superficie. Las fuerzas de volumen son la gravedad, aceleración, fuerza centrífuga.

Fuerzas superficiales

Sí que necesitan de ese contacto.

Cavitación: Se produce en el punto de fluido de menor presión cuando el fluido alcanza la presión de vapor, que es aproximadamente 0.2 veces la presión atmosférica (Patm).

Superficie equipotencial

Demostración de que la superficie de separación de un fluido es equipotencial: La superficie equipotencial es aquella en la cual todos los puntos tienen el mismo potencial (u = cte), lo que indica densidad constante y presión constante. La separación de dos medios será equipotencial cuando tengan la misma presión y, por lo tanto, la misma altura.

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido sufre una fuerza ascensional igual al peso del fluido desalojado. Las fuerzas de inercia no son fuerzas reales, sino consecuencia de un sistema de referencia no inercial (aceleraciones).

Flujo incompresible

Se determina con el número de Mach: M = Velocidad de salida / (√(γ * R * T salida)). Si el número de Mach es menor que 0.3, el flujo es incompresible; si es mayor, es compresible.

Ecuación de Bernoulli

Establece que en un flujo de fluido ideal sin viscosidad y sin transferencia de calor, la suma de la presión estática, la energía cinética y la energía potencial gravitatoria por unidad de masa permanece constante a lo largo de una línea de corriente.