Hidrodinamica parte 2
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Unidad 3: HIDRODINÁMICA 2da Parte Caudal - Continuidad - T. Bernoul * Fluidos en Movimiento
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Unidad 3: HIDRODINÁMICA
2da Parte
- Caudal - Continuidad - T. Bernoulli -* Fluidos en Movimiento
Fluidos en Movimiento
* FLUJO Se llama línea de flujo a la trayectoria que describe un elemento del fluido en movimiento
FLUJO TURBULENTO
FLUJO LAMINAR
Se produce cuando el flujo es irregular y forma remolinos con velocidades que varían
Se produce cuando las láminas del fluido se deslizan suavemente entre sí, y no se
cruzan.
Para facilitar el estudio de los fluidos en movimiento consideraremos LAMINAR al flujo de todos los fluidos que analizaremos.
Fluidos en Movimiento
* NÚMERO DE REYNOLDSPara determinar si un régimen es laminar o turbulento se
recurre al calculo del Número de Reynolds, con la siguiente ecuación:
d: densidad del fluido
: viscosidad
V : velocidad media dirigida hacia adelante
D : diámetro del tuboNR < 2000 Régimen Laminar
2000 < NR < 3000 régimen variable,
inestable
NR > 3000 Régimen Turbulento
La rapidez media de la sangre en la aorta, cuyo diámetro es de 2cm, es de unos 30cm/s. Si su densidad es de 1,05.103 Kg/m3, y su viscosidad es de aproximadamente 4.10-3 Pa.s, determinar si el régimen es laminar o no.
Fluidos en Movimiento
* CAUDALSe denomina caudal de corriente (C) al cociente entre el volumen del líquido que atraviesa el área o superficie de sección transversal, S,
de un conducto y el tiempo que tarda en atravesarla.
Otra forma de calcular el caudal es la siguiente:
Fluidos en Movimiento
* ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
C 1 (entra) = C 2 (sale)S1 . v1 = S2 . v2
Si se mantiene constante el caudal (ley de conservación de la masa) a lo largo de un tubo horizontal que se angosta en
una determinada zona , la velocidad del fluido aumenta cuando disminuye la sección
transversal del tubo, y viceversa.
La velocidad del fluido y la sección transversal son inversamente
proporcionales
Los gases al ser compresibles no cumplen a ecuación de
continuidad.
Siempre que de un tronco se generen ramas, la suma del área de
sección transversal de las ramas será mayor que el área de sección
del tronco original.
* Ley de continuidad en Hemodinámica
Si el área de la aorta puede estimarse en 7 cm2, el área
de todos los capilares es superior a los 4000 cm2, aunque el radio de un
capilar sea de 8 mm y su área de 2.10-6 cm2
Conexión con biología
Para el caso de los capilares, sabemos que el caudal en todos los capilares es igual al caudal total y, entonces, la relación
inversa ente entre velocidad y área SI se cumple.
Pese a que cada uno de los capilares tiene un diámetro
pequeño, a los fines hemodinámicos el conjunto de
los capilares se comporta como un gran lago donde
desembocan varios ríos de corriente muy rápida: la velocidad disminuye.
Conexión con biología
¿Cómo debería ser la velocidad de la sangre a nivel de los capilares, para permitir el intercambio de nutrientes?
Fluidos en Movimiento
* TEOREMA DE BERNOULLI Evalúa los CAMBIOS ENERGÉTICOS que ocurren en la circulación de un fluido por un tubo rígido , para poder analizar la variación de la presión en su interior.
SE BASA EN EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
Energía de la
presión de
entrada
Energía cinética
Energía potencial gravitator
ia
Fluidos en Movimiento
*BERNOULLI en tubos horizontales
Leemos: HIDRODINÁMICA EN LA VIDA COTIDIANA
En los tubos horizontales al no existir diferencia de altura entre dos puntos, el
término de Epg se cancela.
*Aplicaciones del teorema de BERNOULLIFluidos en Movimiento
* Bernoulli en Hemodinámica
Conexión con biología
* Bernoulli en Hemodinámica
Conexión con biología
*Otros cálculos a partir de BernoulliFluidos en Movimiento
TEOREMA DE TORRICELLI
SIFÓN
Ejercitación
*CONCLUSIONES FINALESFluidos en Movimiento
