Fluidos reales
Los fluidos ideales se caracterizan por no existir fuerzas de rozamiento en el
fluido. Por el contrario, en los fluidos reales existen fuerzas de rozamiento que
implican un comportamiento diferente. A menudo, las fuerzas no
conservativas en un fluido no pueden despreciarse. Estas fuerzas dan lugar a
una disipación de la energía mecánica del fluido en energía interna del
mismo.
El teorema de Bernoulli nos dice que si un fluido ideal se mueve a través de
una tubería horizontal de sección constante, su velocidad será constante y
además la presión será la misma. Sin embargo si se tratase de un fluido real,
la altura del fluido en los tubos verticales va decreciendo conforme el fluido se
desplaza. Esto implica una pérdida de presión debida a que las fuerzas de
presión tienen que realizar un trabajo para vencer las fuerzas de rozamiento
interno en el fluido, lo cual implica una pérdida de carga.
El rozamiento en los fluidos se pone de manifiesto en una propiedad
denominada viscosidad. La viscosidad se origina por las fuerzas de
rozamiento interno entre las partículas del fluido y entre éstas y las paredes
de los conductos o tuberías.
La viscosidad se puede considerar como la pegajosidad interna de un fluido.
Es la resistencia que opone un fluido a un esfuerzo cortante, siendo este muy
importante en la generación de turbulencia.
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, Atendiendo a la viscosidad los fluidos los podemos clasificar en:
● Fluido Newtoniano: cuando el esfuerzo cortante es proporcional al
gradiente de velocidad. La viscosidad dinámica depende del tipo de
fluido y no del estado de su movimiento. Ej. Aire, agua, aceite.
● Fluidos No Newtonianos: aquellos cuya viscosidad dinámica no sólo
depende del tipo de fluido, sino también de su movimiento. Ej.: pasta de
dientes, suspensiones arcillosas, pseudoplásticos
Número de Reynolds
Dependiendo de la importancia relativa entre las fuerzas viscosas y las
fuerzas de inercia, el régimen de movimiento de un fluido puede ser de dos
tipos:
● Flujo o régimen laminar o de Poiseuille: el flujo tiene un movimiento
ordenado, en el que las partículas del fluido se mueven en líneas
paralelas, sin que se produzca mezcla de materia entre las distintas
capas.
● Flujo o régimen turbulento o de Venturi: cuando el flujo es irregular,
desordenado (partículas próximas entre sí se mueven de manera
aleatoria) con mezcla intensiva entre las distintas capas. Ocurre
típicamente a altas velocidades y se caracteriza por fluctuaciones en la
velocidad.
● Flujo o régimen de transición: un flujo que alterna entre laminar y
turbulento.
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Los fluidos ideales se caracterizan por no existir fuerzas de rozamiento en el
fluido. Por el contrario, en los fluidos reales existen fuerzas de rozamiento que
implican un comportamiento diferente. A menudo, las fuerzas no
conservativas en un fluido no pueden despreciarse. Estas fuerzas dan lugar a
una disipación de la energía mecánica del fluido en energía interna del
mismo.
El teorema de Bernoulli nos dice que si un fluido ideal se mueve a través de
una tubería horizontal de sección constante, su velocidad será constante y
además la presión será la misma. Sin embargo si se tratase de un fluido real,
la altura del fluido en los tubos verticales va decreciendo conforme el fluido se
desplaza. Esto implica una pérdida de presión debida a que las fuerzas de
presión tienen que realizar un trabajo para vencer las fuerzas de rozamiento
interno en el fluido, lo cual implica una pérdida de carga.
El rozamiento en los fluidos se pone de manifiesto en una propiedad
denominada viscosidad. La viscosidad se origina por las fuerzas de
rozamiento interno entre las partículas del fluido y entre éstas y las paredes
de los conductos o tuberías.
La viscosidad se puede considerar como la pegajosidad interna de un fluido.
Es la resistencia que opone un fluido a un esfuerzo cortante, siendo este muy
importante en la generación de turbulencia.
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, Atendiendo a la viscosidad los fluidos los podemos clasificar en:
● Fluido Newtoniano: cuando el esfuerzo cortante es proporcional al
gradiente de velocidad. La viscosidad dinámica depende del tipo de
fluido y no del estado de su movimiento. Ej. Aire, agua, aceite.
● Fluidos No Newtonianos: aquellos cuya viscosidad dinámica no sólo
depende del tipo de fluido, sino también de su movimiento. Ej.: pasta de
dientes, suspensiones arcillosas, pseudoplásticos
Número de Reynolds
Dependiendo de la importancia relativa entre las fuerzas viscosas y las
fuerzas de inercia, el régimen de movimiento de un fluido puede ser de dos
tipos:
● Flujo o régimen laminar o de Poiseuille: el flujo tiene un movimiento
ordenado, en el que las partículas del fluido se mueven en líneas
paralelas, sin que se produzca mezcla de materia entre las distintas
capas.
● Flujo o régimen turbulento o de Venturi: cuando el flujo es irregular,
desordenado (partículas próximas entre sí se mueven de manera
aleatoria) con mezcla intensiva entre las distintas capas. Ocurre
típicamente a altas velocidades y se caracteriza por fluctuaciones en la
velocidad.
● Flujo o régimen de transición: un flujo que alterna entre laminar y
turbulento.
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