¿Qué es la hidrodinámica?
La hidrodinámica o dinámica de fluidos, es el estudio del movimiento de los líquidos.
Para ello se toma en consideración las siguientes variables:

• Velocidad
• Presión
• El flujo del líquido 
• El gasto del líquido

Investiga fundamentalmente a los fluidos incomprensibles, aquellos a los cuales la presión ejercida sobre ellos, no varía notablemente sobre su densidad.


Para su estudio se consideran normalmente tres cosas:

1. Que el liquido sea incomprensible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión.
2. Que la pérdida de energía, debido a su viscosidad, sea despreciable.
3. La velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.

la hidrodinámica tiene muchas aplicaciones, como en las turbinas, diseños de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, etc.

Principio de Bernoulli 

El principio de Bernoulli relaciona la velocidad de un fluido con su presión y además dice que la energía de un flujo es una constante, esa energía es proporcional al producto de la velocidad y la presión.
Si la velocidad aumenta, la presión disminuye y viceversa, si la veocidad disminuye, la presión aumenta.



Caudal

Caudal, en la física, significa la cantidad de líquido que pasa en un cierto tiempo, es decir, es el volumen del líquido que circula en cierto tiempo.

Q=Volumen/Tiempo <--Caudal

La unidades utilizadas son:  

• m3 /seg o litro/seg.
• kg/seg o kg/hora se llaman caudal másico , ya que te es la cantidad de masa que fluye en un cierto tiempo. 

Entonces el líquido al moverse dentro del caño recorre una cierta distancia d. Entonces al volumen que circula lo puedo poner como:

Volumen = Superficie del caño x distancia.

Formulas:

Continuidad
Que pasa cuando tapamos la salida del agua en una manguera. Un chorro de agua sale rápidamente disparado, es decir, la velocidad del chorro se incrementa. Esta acción es descrita por la ecuación de la continuidad.

Ecuación

Problema aplicado a la medicina:

Bernoulli en tubos horizontales

Primero Bernoulli afirma que la energía mecánica de un sistema de fluidos incomprensibles y no viscoso es constante a lo largo de su viaje( trayectoria ). Intervienen los siguientes parámetros:

-      P: presión

-      ρ: Densidad del flujo (ro)

-      V: Velocidad que tiene el fluido

-      g: Gravedad

-      h: altura sobre el nivel del agua 

Formula:

En tubos horizontales la velocidad del liquido será mayor a la presión de este. La ecuación se reduce ya que el punto 1 y 2 están a la misma altura, así que esta cero.

Conceptos

Viscosidad: oposición de los fluidos a la acción de las fuerzas tangenciales. Aparece debido a la fricción entre capas del fluido (líquidos) o al movimiento de las partículas en el interior de un gas.

Flujo laminar: Ocurre cuando las moléculas de un fluido en movimiento siguen trayectorias paralela.

Flujo turbulento: Ocurre cuando las moléculas de un fluido en movimiento siguen trayectorias erráticas.

Flujo viscoso: Aquel cuya viscosidad es apreciable

• CONCEPTO UNO: A MAYOR SECCIÓN, MENOR VELOCIDAD De la ecuación de continuidad hago una deducción importante: si el valor VxS siempre se tiene que mantener constante, entonces donde el tubo sea más angosto LA VELOCIDAD SERÁ MAYOR.
• CONCEPTO DOS: A MAYOR VELOCIDAD, MENOR PRESIÓN Algo importante que se puede deducir de la ecuación de Bernoulli es que en el lugar donde la velocidad del líquido que circula sea mayor, la presión será menor. Aclaración importante: Esto pasa solo si el tubo es horizontal.  Recuerda la fórmula para tubos horizontales:
• CONCEPTO TRES: A MAYOR SECCION, MAYOR PRESION Hasta ahora relacioné el concepto de sección con el de velocidad y el concepto de velocidad con el de presión. Ahora voy a relacionar el concepto de sección con el de presión. Fíjate: Por un lado te dije que a menor sección, mayor velocidad. (Continuidad). Por otro lado te dije que a mayor velocidad, menor presión. (Bernoulli en tubos horizontales ). Uniendo estas 2 ideas en una sola, puedo decir que a menor sección, menor presión. O lo que es lo mismo, a mayor sección, mayor presión.

Aplicacion del principio de Bernoulli

Fórmulas:

Ley de conservación de la masa en la dinámica de los fluidos:

A₁.v₁ = A₂.v₂

                                                            A = Área

                                                            V = Velocidad

Flujo de volúmen: (caudal)

Φ = A .v [m³/s]

                                                            Φ = Flujo de volumen

                                                            A = Área

                                                            V = Velocidad

Ecuación de Bernoulli: (principio de conservación de la energía) para flujo ideal (sin fricción).

p₁ + δ.v₁²/2 + δ.g.h₁ = p₂ + δ.v₂²/2 + δ.g.h₂ = constante

p₁/δ + v₁²/2 + g.h₁ = p₂/δ + v₂²/2 + g.h₂

p/ δ = energía de presión por unidad de masa.

g.h = energía potencial por unidad de masa.

v²/2 = energía cinética por unidad de masa.

Ecuación de Bernoulli para flujo en reposo: v₁ = v₂ = 0:

p₁ + δ.g.h₁ = p₂ + δ.g.h₂

Ecuación de Bernoulli para flujo real (con fricción):

p₁/δ + v₁²/2 + g.h₁ = p₂/δ + v₂²/2 + g.h₂ + H₀

Problemas:

1.      Un tanque sellado que contiene agua de mar  hasta una altura de  11m contiene también  aire  sobre el agua a una presión manométrica de 3.00 atm. Sale agua del tanque a través de un  agujero pequeño en el fondo. Calcule la rapidez de salida del agua.

2.      El caudal de una corriente estacionaria es de 600 l/min. Las secciones de la tubería son de 5 cm² y 12 cm². Calcule la velocidad de cada sección.

3.      Por un orificio sale agua a razón de 180 l/min. Si se mantiene constante el desnivel de 30 cm entre el orificio y la superficie libre del líquido, ¿cuál es la sección del orificio?

4.      Fluye agua continuamente de un tanque abierto como se muestra en la figura. La altura del punto 1 es  de 10.0m, y la de los puntos 2 y 3 es de 2.00m. El área transversal en el punto 2 es de 0.0480 m²; en  el punto 3 es de 0.0160 m2. El área del tanque es muy grande en comparación con el área transversal  del tubo. Suponiendo que puede aplicarse la ecuación de Bernoulli, calcule la rapidez de descarga en  m³/s; b) la presión manométrica en el punto 2.

Más ejercicios!

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Fuentes:
http://es.slideshare.net/cesarpinilla91/hidrodinamica-19501392
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica_fluidos/ap01_hidrodinamica.php
http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/hidrodinamica.pdf
http://es.slideshare.net/vicentz/la-ecuacin-de-continuidad

http://www.lawebdefisica.com/dicc/bernoulli/

http://rabfis15.uco.es/MecFluidos/Programa/Untitled-19.htm

http://www.slideshare.net/Sara-Andres/hidrodinamica-25765606

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/pber.html

 https://maiipin31.wordpress.com/segundo-corte/temas-en-clase/hidrodinamica-2/ecuacion-de-bernoulli/

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/dinamica/reynolds/reynolds.htm

http://www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica_fluidos/ap01_hidrodinamica.php

http://profe-alexz.blogspot.com/2010/03/ejercicios-resueltos-de-mecanica-de.html

http://video-educativo.blogspot.com/2012/03/aplicacion-ecuacion-de-bernoulli-101.html

http://video-educativo.blogspot.com/2012/03/hidrodinamica-ecuacion-bernoulli-105.html