Mecánica de fluidos
La mecánica de fluidos analiza cómo actúan los fluidos que se encuentran en estado de movimiento o en estado de reposo, aplicaciones y mecanismos de ingeniería. Es muy útil en distintos campos de la ingeniería, como en la industrial, la química, civil, meteorológica, también en la meteorología, oceanografía, e instalaciones sanitarias y de gas.
El fluido
Para entender en que consiste la mecánica de fluidos primero debemos entender qué es un fluido:
Un fluido es la materia que se compone por moléculas que se atraen débilmente entre sí, de esta manera no mantiene una forma definida y se amolda al recipiente que lo contiene. Tiene la capacidad de fluir y no presenta rigidez, por estas características en particular es que puede amoldarse a un recipiente debido a que cede producto de alguna fuerza que altere su conformación.
Los fluidos se pueden presentar en fluido comprensible o en forma de gas y también en forma líquida, se definen por su comportamiento y no por su composición. También se pueden clasificar en los fluidos con viscosidad de manera constante que se encuentran bajo la categoría de fluido newtoniano, y en los que tienen viscosidad variable, dependientes de la temperatura y de la tensión cortante, que se encuentran bajo la categoría de fluido no newtoniano.
Conceptos bases sobre la mecánica de fluidos
La mecánica de fluidos es un campo de la mecánica orientada al análisis de los fluidos, y para alcanzar sus objetivos, hace uso de las bases de la mecánica clásica. Se encuentran estrechamente relacionada a distintos campos de la ingeniería, como la hidráulica y la mecánica. Estos estudios tienen presente a dos tipos de fluidos, los fluidos que se encuentran en movimiento y los que se encuentran en reposo.
Dinámica de fluidos: estos no están estáticos, pueden ser corrientes de agua por tuberías, de ríos o corrientes de aire. El estudio de la dinámica de líquidos es conocido como hidrodinámica.
Estática de fluidos: estos ejercen fuerza en las paredes en donde se encuentran contenidos y también sobre los elementos que se encuentren inmersos en ellos. Este tipo de fuerza es conocida con el nombre de hidrostática.
También se estudia cómo son las interacciones entre el entorno que funciona como límite y el fluido. Se basa en distintas leyes, como la primera y segunda ley referida a la termodinámica, también de cantidad de movimiento y conservación de la masa. En los estudios de la mecánica de fluidos se parte de hipótesis que permiten desarrollar conceptos.
Importancia y aplicaciones
Puede tener mucha importancia en la vida cotidiana, su práctica y conocimiento en pueden generar construcciones de represas, estanques que permitan contener grandes cantidades de agua, y también sistemas de tuberías. También se pueden realizar actividades de ingeniería relacionadas con el transporte de fluidos en base a los conocimientos sobre mecánica de fluidos.
Las aplicaciones de la mecánica de fluidos se pueden encontrar en distintos campos de la ingeniería civil, química y mecánica. Entre las aplicaciones más prominentes se encuentran la aerodinámica, hidrostática, aeroelasticidad, hidrodinámica, máquinas hidráulicas, oleohidráulica, reología.