Taller 2

Regiones viscosas de flujo en comparación con las no-viscosas En el momento que dos capas de un fluido se mueven una en relación con la otra, se produce una fuerza de fricción entre ellas y la capa que se mueve más lento desacelera a la que se mueve más rápido, esta fricción se puede cuantificar a partir de la propiedad de la viscosidad. La viscosidad en lo líquidos se presenta por las fuerzas de cohesión entre las moléculas y en lo gases se presenta por las colisiones de las moléculas. Hay que tener en cuenta que no existe un fluido con viscosidad cero. Los flujos en donde existen fuerzas de fricción significativas se denominan flujos viscosos; cuando existen flujos que se encuentran con superficies sólidas en donde las fuerzas de fricción son prácticamente despreciables en comparación con las fuerzas de inercia o de presión, se pueden omitir los términos viscosos, a estas regiones se les denomina regiones no-viscosas de flujo, lo que simplifica el análisis sin perder una exactitud considerable.

Flujo interno en comparación con el externo El flujo interno ocurre cuando el flujo de un fluido se da en un canal confinado, es decir si el flujo queda limitado completamente por superficies sólidas. El flujo externo ocurre cuando el flujo de un fluido se da sobre una superficie, como una placa o esfera. Si un ducto está lleno en forma parcial por un líquido se denomina como flujo en canal abierto. Los flujos internos presentan fuerzas viscosas en todo el campo de flujo, en cambio en un flujo externo los efectos viscosos se limitan a la capa límite cercana a las superficies sólidas y a las regiones de estela.

Flujo compresible en comparación con el incompresible Se dice que el flujo es compresible cuando la densidad del fluido considerablemente durante el flujo; en cambio en un flujo incompresible la densidad del fluido permanece prácticamente constante durante todo el flujo, es decir el volumen del fluido permanece inalterado durante el curso de su movimiento. Típicamente los líquidos son tomados como incompresibles, por otro lado, los gases son fluidos muy compresibles, un flujo de gas podría llegar a considerarse como incompresible si los cambios de su densidad se encuentran por debajo del cinco por ciento.

Flujo laminar en comparación con el turbulento El flujo laminar se da cuando se tiene un movimiento suave y ordenado de un fluido, caracterizado por mostrar un movimiento de las partículas adyacentes en láminas, el flujo de líquidos altamente viscosos a bajas velocidades es generalmente laminar. El flujo turbulento muestra un movimiento caótico, es decir, un movimiento altamente desordenado de un fluido, esto se puede ver fácilmente en el flujo de gases con bajas viscosidades a altas velocidades. Un flujo alternado entre laminar y turbulento se denomina flujo de transición. El número de Reynolds es el parámetro clave para determinar el régimen de flujo en tubos.

Flujo natural (o no-forzado) en comparación con el forzado El flujo forzado se presenta cuando se obliga a fluir a un fluido por algún ducto o superficie haciendo uso de medios externos como bombas o ventiladores. El flujo natural o no forzado se presenta cuando el fluido se mueve a causa de medio naturales, como la flotación que se da cuando el fluido más caliente se eleva sobre el fluido más frío debido esto debido a que el primero es menos denso que el segundo, también se puede dar efecto de la gravedad debido a la elevación a la que encuentra el fluido en algún punto de su recorrido.

Flujo estacionario en comparación con el no-estacionario El flujo estacionario se refiere a que no hay un cambio en las propiedades del flujo en un punto con el tiempo, por el contrario, el flujo no estacionario se refiere al cambio de estas propiedades con el tiempo. Con frecuencia los términos no estacionario y transitorio son usados como sinónimos lo cual es erróneo ya que el flujo no estacionario es un término más general y el transitorio es común aplicarlo en flujos en desarrollo. El periodo se refiere al flujo no estacionario que oscila en torno a una medida estacionaria.

Flujos unidemensional, bidimensional y tridimensional Puede existir flujo unidimensional, bidimensional o tridimensional si la velocidad de flujo de un fluido varía en una, dos o tres dimensiones, respectivamente. Típicamente el flujo de un fluido es tridimensional, sin embargo la variación de la velocidad en algunas direcciones puede ser pequeña en comparación con la variación en otras y se pueden despreciar, en algunos casos es conveniente tomar el flujo como unidimensional. Hay que tener en cuenta que la dimensionalidad del flujo también depende de la selección del sistema de coordenadas y de su orientación.

Bibliografía 

CENGEL, Y. and CIMBALA, J. (2006). MECÁNICA DE FLUIDOS FUNDAMENTOS Y APLICACIONES. 1st ed. MC GRAW HILL.