Los diferentes tipos de flujo de fluido

En física, el flujo de fluido tiene todo tipo de aspectos - estables o inestables, compresibles o incompresibles, viscosos o no viscosos y rotacionales o irrotacionales, para nombrar unos pocos. Algunas de estas características reflejan propiedades del propio líquido, y otros se centran en la forma en que el fluido se está moviendo.

Tenga en cuenta que el flujo de fluido puede ser muy compleja cuando se vuelve turbulento. Los físicos no han desarrollado ningún ecuaciones elegantes para describir la turbulencia debido a la forma en la turbulencia funciona depende del sistema individual - si tiene agua en cascada a través de un tubo o aire transmisión de un motor a reacción. Por lo general, usted tiene que recurrir a las computadoras para manejar problemas que implican la turbulencia del fluido.

Uniformidad del fluido: flujo estable o inestable

El flujo de fluido puede ser estable o inestable, dependiendo de la velocidad del fluido:

• Steady. En el flujo de fluido constante, la velocidad del fluido es constante en cualquier punto.

• Inestable. Cuando el flujo es inestable, la velocidad del fluido puede diferir entre dos puntos cualesquiera.

Por ejemplo, supongamos que está sentado al lado de un arroyo y tenga en cuenta que el flujo de agua no es constante: Ves remolinos y retrolavado y todo tipo de remolino. Imagínese vectores de velocidad para un centenar de puntos en el agua, y se obtiene una buena imagen de flujo no permanente - los vectores de velocidad pueden ser apuntando todo el mapa, aunque los vectores de velocidad generalmente siguen el flujo promedio general de la corriente.

Compresibilidad del fluido: flujo compresible o incompresible

El flujo de fluido puede ser compresible o incompresible, dependiendo de si usted puede comprimir fácilmente el fluido. Los líquidos suelen ser casi imposible de comprimir, mientras que los gases (también considerado un fluido) son muy compresible.

Un sistema hidráulico funciona sólo porque los líquidos son incompresibles - es decir, cuando se aumenta la presión en un solo lugar en el sistema hidráulico, la presión aumenta para que coincida con todas partes en todo el sistema. Gases, por otro lado, son muy compresibles - incluso cuando el neumático de la bici se estira hasta su límite, usted todavía puede bombear más aire en él, empujando el émbolo hacia abajo y apretando en.

Espesor del fluido: flujo viscoso o no viscoso

Flujo de líquido puede ser viscoso o no viscoso. Viscosidad es una medida del espesor de un fluido, y fluidos muy gloppy tales como aceite de motor o champú son llamados fluidos viscosos.

La viscosidad es en realidad una medida de la fricción en el fluido. Cuando circula un fluido, las capas de la frotación de fluido uno contra el otro, y en fluidos muy viscosos, la fricción es tan grande que las capas de tracción flujo uno contra el otro y obstaculizan ese flujo.

Viscosidad generalmente varía con la temperatura, ya que cuando las moléculas de un fluido se están moviendo más rápido (cuando el fluido está más caliente), las moléculas pueden deslizarse más fácilmente sobre la otra. Así que cuando usted vierte el jarabe de panqueque, por ejemplo, usted puede notar que es muy gruesa en la botella, pero el jarabe se hace muy moquea cuando se propaga a lo largo de los panqueques calientes y se calienta.

Hilado de fluido: flujo rotacional o irrotacional

El flujo de fluido puede ser rotacional o irrotacional. Si, como usted viaja en un circuito cerrado, se suman todos los componentes de los vectores de velocidad del fluido a lo largo de tu camino y el resultado final no es cero, entonces el flujo es de rotación.

Para probar si un flujo tiene un componente de rotación, usted puede poner un objeto pequeño en el flujo y dejar que el flujo de llevarlo. Si el objeto pequeña gira, el flujo se rotational- si el objeto no gira, el flujo es irrotacional.

Por ejemplo, mira el agua que fluye en un arroyo. Se remolinos alrededor de piedras, se encrespa alrededor de obstáculos. En esos lugares, el flujo de agua tiene una componente rotacional.

Algunos flujos que usted puede pensar que son de rotación son en realidad irrotacional. Por ejemplo, lejos del centro, un vórtice es en realidad un flujo irrotacional! Esto se puede ver si nos fijamos en el agua que drena de su bañera. Si coloca un objeto flotante pequeña en el flujo, que gira alrededor del agujero del tapón, pero no gira sobre misma-, por lo tanto, el flujo es irrotacional.

Por otro lado, los flujos que no tienen rotación aparente en realidad puede ser de rotación. Tome un flujo de tensiones, por ejemplo. En un flujo de tensiones, todo el fluido se está moviendo en la misma dirección, pero el líquido se mueve más rápido en un lado. Supongamos que el fluido se está moviendo más rápido de la izquierda que en la derecha. El líquido no se mueve en un círculo en absoluto, pero si se coloca un objeto flotante pequeña en este flujo, el flujo en el lado izquierdo del objeto es un poco más rápido, por lo que el objeto comienza a girar. El flujo es de rotación.