Dinámica de fluídos

A dinámica de fluídos é unha subdisciplina da mecánica dos fluídos (enténdase por fluídos tanto líquidos coma gases). A dinámica de fluídos ramifícase noutras disciplinas como o son: a aerodinámica e a hidrodinámica. A mecánica de fluídos ten un gran rango de aplicacións, incluíndo o cálculo das forzas e os momentos que ocasionan o movemento dos fluídos en problemas desde os máis cotiáns até os máis complexos. A palabra fluído inclúe á auga, ao aire, ás suspensións (que é a forma como se presentan algúns medicamentos), e tamén ao petróleo e os seus derivados. Así mesmo, a palabra dinámica inclúe o movemento xunto ás forzas causantes do mesmo.^[1]

O estudo da dinámica dos fluídos ofrece unha estrutura sistemática para o seu estudo baseándose en leis empíricas e semi-empíricas. Estas leis envolven propiedades dos fluídos como o son: a temperatura, presión, densidade e velocidade e tamén funcións de espazo e tempo.

Obxectivos

Os obxectivos do estudo da dinámica de fluídos dependen do problema en concreto que se necesite resolver. Por exemplo, cando se analiza o fluxo que ocorre ao recubrir o papel, un dos obxectivos pode ser o de determinar as condicións nas cales o espesor da película de recubrimento que se formou é uniforme.^[1] Tamén na recuperación de petróleo, un problema pode ser a predición de barrís de petróleo que poden ser extraídos dun xacemento. O estudo dos fluídos é moi extenso e é por eles que ramas como a dinámica de fluídos ten razón de ser.

Ecuacións da dinámica de fluídos

Os principais axiomas da dinámica de fluídos son: as leis de conservación, especificamente, lei da conservación da masa, lei da conservación do momento lineal (tamén coñecida como segunda lei de Newton) e a lei da conservación da enerxía (tamén coñecida como primeira lei da termodinámica), todas elas baseadas na mecánica clásica e transformadas á mecánica cuántica. Ademais exprésanse segundo os teoremas de transporte de Reynolds.

Na dinámica de fluídos suponse que os fluídos obedecen á hipótese de continuidade a pesar de que os fluídos están compostos por moléculas que chocan entre si e con obxectos sólidos. Por conseguinte, as propiedades como a densidade, presión, temperatura e velocidade son vistas como propiedades que conteñen puntos infinitesimalmente pequenos que varían dun punto a outro. Desta forma o feito de que os fluídos estean conformados por moléculas discretas, ignórase.

Terminoloxía da dinámica de fluídos

O concepto de presión é esencial no estudo da dinámica de fluídos, tanto na estática como na dinámica. A presión pode ser coñecida en calquera punto do fluído, independentemente se o fluído se atopa en movemento ou non. Para medir a presión poden utilizarse: columnas de mercurio, o tubo de Bourdon, placas de orificio, así como moitos outros métodos.