Los Fluidos son definidos como un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por fuerzas cohesivas débiles.

Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restituidas tendentes a recuperar la forma “original”

Las características principales que definen los fluidos son:

MOVIMIENTO NO ACOTADO DE LAS MOLECULAS: son infinitamente deformables, las moléculas no tienen una posición de equilibrio.

COMPRESIBILIDAD: todos los fluidos son compresibles en cierto grado. VISCOSIDAD: la viscosidad nos permite predecir la velocidad de un fluido y como este

afecta el transporte de masa de un lugar a otro. DISTANCIA MOLECULAR GRANDE: esta característica permite cambiar su velocidad debido

a fuerzas externas y facilita su compresión. FUERZAS DE VAN DER WAALS: de acuerdo a esto se puede establecer la relación entre

presión, volumen y temperatura de los fluidos. AUSENCIA DE MEMORIA DE FORMA: los fluidos toman la forma del recipiente que los

contenga sin que existan fuerzas de recuperación elástica.

Los fluidos tienen muchas características y se clasifican según muchos factores:

1) Fluidos de acuerdo al estado de materia: Gases y liquidos.

2) De acuerdo a su viscosidad y su esfuerzo cortante:

La viscosidad es una propiedad muy importante de los fluidos que se define como la resistencia a la deformación.

La Reologia estudia la deformación y las características de los flujos de las sustancias, estudia la viscosidad de los fluidos, es muy importante saber el comportamiento de los fluidos por esto es de mucha importancia también saber si un fluido es newtoniano o no newtoniano.

Los fluidos newtonianos y no newtonianos se diferencian por ser constantes o no en el tiempo, los fluidos son los que circulan sometidos a esfuerzos

FLUIDOS NEWTONIANOS: estos fluidos se caracterizan por la propiedad de que el gradiente de velocidad en un punto es proporcional al esfuerzo cortante en dicho punto.Ejemplos de fluidos newtonianos: el aire, el vapor de agua, todos los gases y la mayoría de fluidos constituidos por moléculas sencillas.

FLUIDOS NO NEWTONIANOS: Por definición, todos aquellos fluidos que no siguen la Definicion de los Newtonianos; son “no newtonianos”. Una primera clasificación de los fluidos no newtonianos los divide en tres categorías: 1.- Comportamiento independiente del tiempo. 2.- Comportamiento dependiente del tiempo. 3.- Viscoelásticos.

Ejemplos de fluidos No Newtonianos: suspensiones densas, lodos emulsiones, soluciones de polímeros de cadena larga, fluidos biológicos, alimentos liquidos, pinturas, mezcvlas de hormigón.

FLUIDOS INDEPENDIENTES DEL TIEMPO:1) Seudoplasticos o tixotrópicos.2) Fluidos dilatantes.

3) Fluidos de Bingham.

FLUIDOS QUE DEPENDEN DEL TIEMPO: este tipo de fluidos son muy difíciles de analizar ya que su viscosidad aparente varia con el tiempo, asi como con el gradiente de velocidad y la temperatura.

Ejemplos:

Algunos petróleos crudos a tempersturas bajas. Tinta para impresoras Nylon Mezclas de Harina

Estos fluidos son denominados también TIXOTROPICOS.

Otras clasificaciones de fluidos:

Fluidos Electrorreologicos: son suspensiones de partículas finas como almidon, polímeros y cerámicas: si no se les aplica corriente se cpmportan como otros liquidos , pero si se les aplica se convierten en un gel y se cmportan mas como un solido. Algunas de las aplicaciones mas potenciales de estos fluidos las encontramos en :

Sustitución de valculas convencionales En embragues En sistemas de suspensión para vehículos Maquinaria.

Fluidos Magnetorreologicos (MR): son parecidos al tipo de fluidos mencionado anteriormente, contienen partículas suspendidad en una base de fluido.

Cuando no hay un campo magnético presente, el fluido MR se comporta en forma muy parecida a otros. La presencia de un campo magnético hace que el fluido MR se convierta virtualmente en un solido tal que soporte un esfuerzo ortante.

son parecidos al tipo de fluidos mencionado anteriormente, contienen partículas suspendidad en una base de fluido. Cuando no hay un campo magnético presente, el fluido MR se comporta en forma muy parecida a otros. La presencia de un campo magnético hace que el fluido MR se convierta virtualmente en un solido tal que soporte un esfuerzo ortante.

Flujo compresible

Todos los fluidos son compresibles, incluyendo los líquidos. Cuando estos cambios de volumen son demasiado grandes se opta por considerar el flujo como compresible (que muestran una variación significativa de la densidad como resultado de fluir), esto

sucede cuando la velocidad del flujo es cercana a la velocidad del sonido. Estos cambios suelen suceder principalmente en los gases ya que para alcanzar estas velocidades de flujo el líquido se precisa de presiones del orden de 1000 atmósferas, en cambio un gas sólo precisa una relación de presiones de 2:1 para alcanzar velocidades sónicas. La compresibilidad de un flujo es básicamente una medida en el cambio de la densidad. Los gases son en general muy compresibles, en cambio, la mayoría de los líquidos tienen una compresibilidad muy baja. Por ejemplo, una presión de 500 kPa provoca un cambio de densidad en el agua a temperatura ambiente de solamente 0.024%, en cambio esta misma presión aplicada al aire provoca un cambio de densidad de 250%. Por esto normalmente al estudio de los flujos compresibles se le conoce como dinámica de gases, siendo esta una nueva rama de la mecánica de fluidos, la cual describe estos flujos.

Flujo incompresible

Un flujo se clasifica en compresible e incompresible, dependiendo del nivel de variación de la densidad del fluido durante ese flujo. La incompresibilidad es una aproximación y se dice que el flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo. Por lo tanto, el volumen de todas las porciones del fluido permanece inalterado sobre el curso de su movimiento cuando el flujo o el fluido son incompresibles. En esencia, las densidades de los líquidos son constantes y así el flujo de ellos es típicamente incompresible.

Por lo tanto, se suele decir que los líquidos son sustancias incompresibles. Ejemplo: una presión de 210 atm hace que la densidad del agua líquida a 1 atm cambie en sólo 1 por ciento.

Flujo laminar

Es uno de los dos tipos principales de flujo en fluido. Se llama flujo laminar o corriente laminar, al movimiento de un fluido cuando éste es ordenado, estratificado, suave. En un flujo laminar el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse y cada partícula de fluido sigue una trayectoria suave, llamada línea de corriente. En flujos laminares el mecanismo de transporte lateral es exclusivamente molecular.

El flujo laminar es típico de fluidos a velocidades bajas o viscosidades altas, mientras fluidos de viscosidad baja, velocidad alta o grandes caudales suelen ser turbulentos. El número de Reynolds es un parámetro adimensional importante en las ecuaciones que describen en qué condiciones el flujo será laminar o turbulento. En el caso de fluido que se mueve en un tubo de sección circular, el flujo persistente será laminar por debajo de un número de Reynolds crítico de aproximadamente 2040. Para números de Reynolds más altos el flujo turbulento puede sostenerse de forma indefinida. Sin

embargo, el número de Reynolds que delimita flujo turbulento y laminar depende de la geometría del sistema y además la transición de flujo laminar a turbulento es en general sensible a ruido e imperfecciones en el sistema.

Flujo turbulento

En mecánica de fluidos, se llama flujo turbulento o corriente turbulenta al movimiento de un fluido que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando pequeños remolinos aperiódicos, como por ejemplo el agua en un canal de gran pendiente. Debido a esto, la trayectoria de una partícula se puede predecir hasta una cierta escala, a partir de la cual la trayectoria de la misma es impredecible, más precisamente caótica.

BIBLIOGRAFIA:

http://www2.uah.es/gifa/documentos/IFA/Transparencias_IFA/tema_4_ifa.pdf

ROBERT L. MOTT; Mecanica de fluidos Pagina 30-33 Carlos Arturo Duarte, José Roberto Niño, Introduccion a la Mecanica de Fluidos Universidad

Nacional De Colombia