¿Qué es Stream Line Motion?

Movimiento líquido

Escuchas música en el aire mientras caminas por un arroyo. El agua fluye porque una gran tensión (fuerza paralela a la superficie del agua) actúa sobre ella. En este caso, la gravedad es la fuerza que empuja el agua cuesta abajo.

“Como un puente sobre aguas turbulentas” es la letra que escuchas, de la canción “Bridge Over Troubled Water” de Simon y Garfunkel. Llegas a un puente y miras el caótico flujo de agua debajo del puente. ¿Cuál cree que es la causa de este flujo caótico? ¿Hay grandes rocas presentes, como en un arroyo de montaña?

Movimiento turbulento

Este tipo de movimiento de líquido que acabamos de describir se llama turbulenta movimiento o flujo turbulento . Imagina una bola de colores brillantes flotando sobre el agua en el río donde estabas parado en el puente. ¿Podrías predecir dónde se movería la pelota de segundo a segundo? Dado que el agua estaba salpicando y yendo en todas direcciones, probablemente no. Así es como sabe que está presenciando un movimiento turbulento, que es cuando una partícula en el fluido exhibe un movimiento aleatorio e impredecible.

Basado en su visión de estar parado en el puente mirando hacia la corriente turbulenta, ¿el agua se movía rápido o lento? Si imaginó una corriente de movimiento rápido, ¡ya está bastante informado sobre el flujo de fluidos! Los líquidos que presentan un flujo turbulento generalmente se mueven más rápido que los líquidos que se mueven en el movimiento de la línea de corriente.

¿Qué parte de la imagen representa un flujo turbulento?

Agua bajo el puente

Si eligió el agua blanca que se desarrolla justo después de pasar por debajo del puente, ¡está en lo correcto nuevamente!

Movimiento de línea de corriente

Ahora, analicemos el movimiento de la línea de corriente , que es el flujo suave de un líquido que es predecible. Si tuviera que adivinar dónde es evidente el movimiento de la línea de corriente en la imagen, ¿dónde describiría que ocurre? Si eligió debajo del puente, donde baja la pendiente, ¡está en lo correcto!

Corriente

Diagramas de flujo

Podemos representar estos tipos de flujo mediante diagramas.

La parte (a) muestra el movimiento de la línea de corriente. Las corrientes individuales permanecen paralelas entre sí todo el tiempo. La parte (b) muestra un movimiento turbulento porque las corrientes se cruzan entre sí.

Los ingenieros prefieren el movimiento aerodinámico porque es más predecible y se pueden aplicar ecuaciones matemáticas para determinar las características del flujo. El movimiento turbulento es caótico, lo que casi siempre es negativo cuando se trata del campo de la ingeniería. Las ecuaciones matemáticas simples no se pueden aplicar al movimiento turbulento, por lo que los científicos e ingenieros a menudo tienen que usar datos recopilados experimentalmente.

Resumen de la lección

El movimiento de un líquido es el flujo de un líquido cuando actúa sobre él una gran tensión , que es una fuerza aplicada en paralelo a su superficie. El líquido en movimiento puede ser suave o caótico. Si una partícula se mueve con el fluido de manera suave y predecible de un momento a otro, es un movimiento de línea de corriente . El movimiento turbulento es cuando una partícula que se mueve con el fluido se mueve en direcciones aleatorias de un momento a otro, y generalmente se observa en fluidos que se mueven rápidamente en comparación con fluidos que exhiben un movimiento de línea de corriente.

En un diagrama de línea de corriente y movimiento turbulento, las líneas de corriente individuales no se cruzan en movimiento de línea de corriente, y sí se cruzan en movimiento turbulento.