Fundamentos de la Mecánica de Fluidos: Viscosidad, Flujo y Número de Reynolds

Viscosidad:

según Newton=> es el esfuerzo necesario para hacer deslizar una capa liquida sobre otra, entre las cuales no hay lubricación-.

Flui2:

* ideales => son los cuales no tienen viscosidad.
Aparecen a t° bajas; solamente en superflui2.

* no ideales =>tienen viscosidad; depediendo d ésta, fluyen a mayor o menor velocidad. La viscosidad está en relación con la densidad. La posición d sus moléculas pueden cambiar continuamente.

Flui2:

* newtonianos =>  aquellos cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo; solo depende d la t°. Sometido a un esfuerzo tangencial o cortante, se deforma con una velocidad directamente proporcional al esfuerzo aplicado.

* no newtonianos => en estos; el esfuerzo d corte no es directamnete proporcional a la deformación.

Flujos:

* laminar => las partículas se desplazan en forma d capas o láminas. Gradiante d velocidad, bajo / fuerza d fricción < fuerza="" de="" inercia.="" las="" partículas="" se="" desplazan="" pero="" no="" rotan,="" o="" lo="" hacen="" pero="" con="" poca="" energía="" las="" partículas="" siguen="" una="" trayectoria="">

* turbulento => al aumentar el gradiente d velocidad... Se incrementa la fricción entre partículas vecinas del fluido; éstas adquieren energía d rotación apreciable, la viscosidad pierde su efecto, y (debido a la rotación) las partículas cambian su trayectoria. [la acción d viscosidad es despreciable - las partículas se mueven en forma errática chocan2e entre sí xq poseen energía d rotación - las partículas no se mueven siguiendo trayectorias definidas].

N° de Reynolds (Re):

 parámetro adimencional. Su valor indica si el flujo sigue un modelo "turulento" o "laminar". Éste depende de la "μ" del fluido; al "Φ" de la tubería; y a la "μ" cinemática o en su defecto "δ" y "μ" dinámica.

En tubería circular se considera:

*Re<>-->flujo laminar/Re>4000-
->fluido turbulento

*
23004000-->zona de transición (de laminar a turbulento)

.

Factor de Fricción de Fanning (∫):

Es la relación entre el esfuerzo cortante y el producto de la δ y la H de velocidades.

Conociendo las dimensiones de una cañería (D y L) como la velocidad del fluido y el factor ∫; podemos calcular la Hft (Perdida de carga total). El factor ∫ depende del N°Re.

Rugosidad (K):

Se debe a las asperezas de un contorno sólido.

*
Rugosidad absoluta = es la altura de las asperezas.

* Rugosidad Relativa = (p/ cañerías - K/ dint.)

Superficie Propiamente Rugosa:

Cuando las asperezas tienen pequeña longitud de onda y gran amplitud. [Ej: paredes de cemento - de fundición - de acero corrugado]

Superficies Onduladas:

Cuando las asperezas son muy graduales; con gran longitud y poca amplitud. [Ej: paredes de aceros - asfaltadas]