Dinámica de Fluidos

Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los fluidos en movimiento; estas leyes son enormemente complejas, y aunque la hidrodinámica tiene una importancia práctica mayor que la hidrostática, sólo podemos tratar aquí algunos conceptos básicos. Las leyes dinámicas para los fluidos sólo pueden expresarse de forma relativamente sencilla si se supone que el fluido es incompresible e ideal, es decir, si se pueden despreciar los efectos del rozamiento y la viscosidad. Cuando los fluidos se ponen en movimiento se comportan de una manera distinta que cuando están quietos. La dinámica de fluidos permite explicar diferentes fenómenos, como el vuelo de un avión, el funcionamiento de un pulverizador, o la circulación del humo por una chimenea, etcétera.

Teorema de Bernoulli

En el año 1783, el físico suizo Daniel Bernoulli presento en su obra Hydrodynamica el teorema que lleva su nombre, el teorema es la aplicación del principio de conservación de la energía a un flujo estacionario. En un flujo de fluido están presente tres tipos de energía: energía cinética debido al movimiento del fluido, energía potencial debido a la presión del fluido y energía potencial gravitatoria debido a la altura del mismo. La suma de estas tres formas de energía es constante. Expresado en forma matemática y en función de la presión, el teorema de Bernoulli establece que:

El término es la presión dinámica debido al movimiento del fluido, es la presión absoluta del fluido y es la presión hidrostática. En otras palabras, el teorema establece una relación fundamental entre la presión, la altura y la velocidad de un fluido ideal, de modo tal que una de estas variables no puede modificarse en forma independiente de la otra.

El Teorema de Bernoulli en la aeronautica

Fuerza de sustentación: el perfil aerodinámico del ala de un avión hace que el aire que circula por encima del ala recorra una distancia mayor que el aire que circula por debajo del ala. Por lo tanto el aire por sobre el ala tiene una mayor velocidad de circulación, y según el Teorema de Bernoulli un aumento en la velocidad de circulación de un fluido provoca una disminución en la presión. Por consiguiente la presión abajo del ala es mayor que por encima y se produce una Fuerza de sustentación que ayuda a “sostener” el avión cuando vuela

   

Aplicaciones del Teorema de Bernoulli