FLUJO VISCOSO
De acuerdo con la ecuación de Bernoulli, si un fluido fluye estacionalmente por una tubería horizontal estrecha y de sección transversal constante, la presión será constante a lo largo de la tubería. En la práctica se observa una caída de presión según nos desplazamos en la dirección del flujo. Considerando este fenómeno de otro modo, podemos ver que se requiere una diferencia de presión de empujar y conseguir la circulación de un fluido a través de un tubo horizontal.es necesaria esta diferencia de presión a causa de una fuerza o resistencia o de frenado que ejerce el tubo sobre la capa de fluido que está en contacto con él y de la fuerza de arrastre que ejerce cada capa de fluido que sobre la adyacente que se está moviendo con distinta velocidad. Estas fuerzas de arrastre o de resistencia se denominan fuerzas viscosas. Como resultado de su presencia, la velocidad del flujo tampoco es constante a lo largo del diámetro de la tubería siendo mayor cerca de su centro y menor cerca de sus bordes, en donde el fluido estra en contacto con las paredes de la misma sea P1 la presión en el punto 1 y P2 la presión en el punto 2 a la distancia L (siguiendo la dirección de la corriente) del anterior. La caída de presión Δt = P1 ̶ P2 es proporcional al caudal:
ΔP = P1 ̶ P2 = IV R
En donde IV = vA es el caudal y la contaste de proporcionalidad R es la resistencia al flujo, que depende de la longitud L del tubo, de su radio r y de viscosidad del flujo.
cuando un fluido viscoso fluye por una tubería, su velocidad es mayor en el centro de la misma. Próximo a las paredes de la tubería el fluido tiende a permanecer en reposo.
a continuación definiremos el coeficiente de viscosidad de un fluido se muestra un fluido confinado entre dos placas paralelas, cada una de ellas de área A y separadas por una distancia z. manteniendo la palca inferior en reposo, se tira de la placa superior con velocidad constante v mediante una fuerza F . Es necesario ejercer una fuerza para tirar de la placa superior porque el fluido próximo a la placa ejerce una fuerza viscosa de resistencia que se opone al movimiento. La velocidad del fluido entre las placas es prácticamente igual a v en un lugar próximo a la placa superior y próximo a cero cerca de la placa inferior, y varía linealmente con la distancia entre las placas. La fuerza F resulta ser directamente proporcional a la separación z entre placas. La constante de proporcionalidad es el coeficiente de viscosidad Ƞ:
F = Ƞ vA
z
la unidad de viscosidad en el SI es el N. s/m2 = Pa. S, una unidad antigua del sistema cgs, pero de uso común, es una dina/ cm2, llamada poise en honor al físico Poiseuille. Estas unidades están relacionadas por
1 Pa . s = 10 poise
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