FLUIDOS EN MOVIMIENTO (HIDRODINAMICA)
La hidrodinámica es la parte de la hidráulica que se encarga de estudiar el
comportamiento de los líquidos en movimiento. Según esta definición podemos
clasificar como fluidos a los líquidos y gases. Para ello se considera entre otras
cosas la velocidad, la presión, el flujo y el gasto de líquido. En el estudio de la
hidrodinámica, el teorema de Bernoulli, que trata de la ley de la conservación de la
energía es de primordial importancia, pues señala que la suma de las energías
cinética, potencial, y de presión de un líquido en movimiento en un punto determinado
es igual a la de otro punto cualquiera.
La mecánica de fluidos investiga las propiedades de un fluido ideal sin fricción y
también estudia las características de un fluido viscoso en el cual se presenta fricción.
Un fluido es comprensible cuando su densidad varía de acuerdo con la presión que
recibe; tal es el caso del aire y ortos gases estudiados por la aerodinámica.
La hidrodinámica estudia la dinámica de fluidos incompresibles. Por extensión,
dinámica de fluidos. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión,
flujo y gasto del fluido. Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se
consideran tres aproximaciones importantes:
•Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el
cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
•Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se
supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor
comparándola con la inercia de su movimiento.
•Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es
decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.
La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales,
construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.
El gasto o caudal es una de las magnitudes principales en el estudio de la
hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido ΔV que fluye por unidad de
tiempo Δt. Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y su expresión
matemática:
Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en
cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad
de líquido.
El principio de Bernoulli es una consecuencia de la conservación de la energía en
los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la
suma de la presión hidrostática, la energía cinética por unidad de volumen y la
energía potencial gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo
