¡Descarga Tema 5 y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!
BLOC 2 FLUIDS
Índex
- Fluids ideals. Línies de corrent
- Cabal
- Equació de continuïtat
BLOC 2. FLUIDS
TEMA 5. DINÀMICA DE FLUIDS IDEALS
- Equació de continuïtat
- Teorema de Bernoulli
- Aplicacions del teorema de Bernoulli
La dinàmica de fluids s'ocupa de les lleis dels fluids en moviment. Suposem que el fluid no és compressible.
Fluids ideals El fluid és ideal si els efectes del fregament i la viscositat es poden negligir.
Fluids ideals. Línies de corrent
Línia de corrent és el lloc geomètric dels punts tangents al vector velocitat de les partícules del fluid en un instant t determinat. Si el flux és uniforme, és a dir, si la velocitat és constant en tota la secció transversal normal al flux, les línies de corrent coincideixen amb la trajectòria de les partícules individuals de fluid.
TubTub dede correntcorrent és la superfície formada per les línies de flux que parteixen d'unaés la superfície formada per les línies de flux que parteixen d una corba tancada No hi ha flux a través de la superfície del tub de corrent.
En un flux estacionari, la velocitat en cada punt resta constant amb el temps les
línies de corrent no canvien d'un instant a l’altre. L’afirmació anterior implica que una partícula situada en una línia de corrent determinada restarà en la mateixa línia de corrent.
Cabal És el volum d'un fluid que travessa una secció d'una conducció en la unitat de temps.
v (velocitat)
S
v·t Volum que travessa la secció en un temps t V = S · v · t
Cabal. Equació de continuïtat
S
Cabal, Q = V / t = v · S Unitat en SI [m 3 /s]
Equació de continuïtat Tenim un tub de corrent i dues superfícies S 1 i S 2 , perpendiculars a les direccions de les línies de corrent. Com que entre les dues superfícies no hi ha cap font ni embornal i el fluid és incompressible,p p el cabal que travessa les superfícies ha de ser igual. cabal que travessa S 1 = cabal que travessa S 2
Q = v 1 · S 1 = v 2 · S 1
Equació de Bernoulli o de conservació de l'energia En un fluid no viscós i incompressible l'energia es manté constant al llarg d'un tub de corrent. L'energia d'un fluid en qualsevol moment consta de tres components:
Energia cinètica: deguda a la velocitat del fluid
Equació de Bernoulli o de conservació de l'energia
E ^1 · m · v^2 Energia cinètica: deguda a la velocitat del fluid.
Potencial gravitacional: degut a l'altitud del fluid.
Energia de flux: deguda a la pressió del fluid.
En P 1 i P 2 l'energia ha de ser la mateixa
E (^) pr F. d P. S. d P. V
EC mv
E (^) p m · g · z
z 1
z (^2) E mv mgz PV E · m · v m · g · z P · V 2
1 · · ·· · 2
1 2 2
2 1 1 2 2
2 1 1
