🕑 Tiempo de lectura: 1 minuto
En mecánica de fluidos, un número adimensional o número adimensional es un número que ayuda a determinar las propiedades de flujo de un fluido. Las fuerzas de inercia siempre están presentes cuando hay una masa en movimiento. Al dividir esta fuerza de inercia por otras fuerzas como la viscosa, la gravitatoria, la tensión superficial, la elástica y la presión, se obtiene un número adimensional.
Tabla de contenido
números adimensionales en mecánica de fluidos
A continuación se describen algunos números adimensionales importantes utilizados en la dinámica de fluidos y su significado.
- número de Reynolds
- número de líquido
- número weber
- número de máquina
- número de Euler
1. Número de Reynolds
El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas de inercia y las viscosas. Esto demuestra el dominio de las fuerzas de inercia sobre las fuerzas viscosas que ocurren en los sistemas de flujo.
dónde,
µ = viscosidad del fluido (kg/ms)
d = diámetro de la tubería (m)
v = velocidad (m/s)
Importancia
El número de Reynolds es aplicable tanto a flujos superficiales cerrados como a flujos superficiales libres. Algunas aplicaciones donde el número de Reynolds es importante para encontrar el comportamiento del flujo son el flujo incompresible a través de tuberías pequeñas, el movimiento de submarinos completamente sumergidos y el flujo a través de turbomáquinas de baja velocidad.
leer más: experimento de reynolds
2. Numero de Fruto
El número de Froude es la relación entre la fuerza de inercia y la gravedad. El número de Froude es importante en el caso de flujos de superficie libre, donde la gravedad domina sobre otras fuerzas.
dónde,
L = longitud de la corriente (m)
v = velocidad (m/s)
g = aceleración de la gravedad (m/s2)
Importancia
El número de Froude es útil para describir el flujo en canales abiertos, el flujo sobre muescas y vertederos, el movimiento de barcos en condiciones de mar turbulento (resistencia del barco) y el flujo sobre vertederos.
3. Número de Weber
El número de Weber es la relación entre la fuerza de inercia y la tensión superficial. La formación de gotas de agua o burbujas de agua en los fluidos suele deberse a la tensión superficial. Cuanto menor sea el número de Weber, mayor será la tensión superficial y viceversa.
dónde,
d = diámetro de gota (m)
v = velocidad (m/s)
solicitud
El número de Weber es menor que 1 cuando domina la tensión superficial. Ocurre cuando la curvatura de la superficie del líquido es pequeña en comparación con la profundidad. Se encuentra en una variedad de situaciones, incluido el flujo sanguíneo venoso y arterial, la atomización de líquidos, el flujo capilar de agua en el suelo y las capas delgadas de líquido a través de las superficies.
4. número de máquina
El número de Mach es la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza elástica. Si el número de Mach es 1, la velocidad del flujo es igual a la velocidad del sonido en el fluido. Los flujos inferiores a 1 se denominan flujos subsónicos y los flujos superiores a 1 se denominan flujos supersónicos.
dónde,
v = velocidad (m/s)
c = velocidad del sonido en el fluido (m/s)
solicitud
El número de Mach ayuda a explicar el problema de las altas velocidades de flujo. También se usa en aerodinámica para expresar la velocidad de aviones y misiles en términos de la velocidad del sonido.
5. Número de Euler
El número de Euler es la relación entre la presión y la fuerza de inercia.
dónde,
F = presión
L = longitud característica del flujo (m)
v = velocidad (m/s)
solicitud
El número de Euler es importante cuando hay gradientes de presión, como flujo a través de tuberías, presión de golpe de ariete en tuberías forzadas y eyección a través de orificios y boquillas.