HIDRODINÁMICA

La hidrodinámica es la parte de la mecánica de fluidos cuyo propósito es el estudio de los fluidos en movimiento. En pocas palabras, estudia el comportamiento del agua en movimiento.

Para facilitar la comprensión del estudio de los fluidos en movimiento debemos considerar que los fluidos son ideales, es decir, que poseen las siguientes características:

• Incompresible. La densidad es constante y uniforme.

• Flujo constante. La velocidad no cambia con el tiempo, aunque puede ser diferente en distintos puntos. Ejemplo: la corriente de un río.

• No viscoso. Sin fricción. Las fuerzas son conservativas.

• Irrotacional. Las partículas sólo tienen movimiento de traslación.

Al fluir un líquido a través de una tubería es común hablar de gasto.

El gasto o caudal es el volumen de fluido que pasa por unidad de tiempo en una sección de conducto.

El gasto se expresa con la fórmula:

G = V 

      t

El gasto también puede calcularse si se conoce la velocidad que lleva el líquido y la sección transversal de la tubería, recordemos que el volumen lo podemos expresar en función de V = A h. Considerando que la altura se puede expresar como una distancia y sustituyendo el volumen en función del área (A) y la distancia (d), se obtiene lo siguiente:

                               G = Ad                v = d                  G = Av

                                      t                        t

Sistemas de unidades	Internacional	Cegesimal	Inglés
G → Gasto	m3/s	Cm3/s	ft3/s
t → Tiempo	s	s	s
V → Volumen	m3	cm3	ft3
A → Área	m2	cm2	ft2
v → Velocidad	m/s	cm/s	ft/s

El flujo es la cantidad de fluido que atraviesa una sección transversal de un ducto en una unidad de tiempo y se expresa como:

f = m

      t 

Si expresamos la masa en función a la densidad, es decir:

m = ρ V 

Sustituyendo en la expresión del flujo:

f = ρ V 

    t

A partir de esta expresión podemos expresar el flujo en función del gasto V

G = V

     t

f = G ρ