Tipos de análisis en mecánica de fluidos


El análisis de una situación donde intervienen los fluidos se puede abordar mediante tres tipos de análisis: el análisis diferencial, el análisis integral y el análisis dimensional. Una misma circunstancia se puede estudiar con diferentes tipos de análisis. Analizar una situación por uno de los tipos no excluye que se pueda estudiar por otro, se deben entender como métodos alternativos, muchas veces complementarios.

Análisis Característica del análisis Situación que ilustra el tipo de análisis Modelo matemático Ecuación básica
Diferencial Se estudia una partícula fluida, infinitesimal y genérica, sin ningún privilegio respecto de las demás. Estudio de la relación entre el esfuerzo y la tasa de deformación. Ecuación de Newton sobre viscosidad
Determinación de la fuerza infinitesimal resistente debida al esfuerzo cortante. Fuerza de fricción
Determinación de la fuerza infinitesimal debida al  empuje de la presión. Empuje estático
Cálculo del flujo de masa en un medio. Ecuación diferencial de continuidad
Descripción del movimiento generalizado de una partícula fluida. Ecuación de Navier-Stokes ft - fp - fg = a
Integral Se estudia el comportamiento del fluido y del flujo dentro de un volumen finito y a través de la superficie que lo delimita. Determinación de la descarga volumétrica a través de una sección. Ecuación integral de continuidad Q=vA
Conservación de la cantidad de movimiento en un canal. Ecuación del resalto hidráulico en un canal rectangular
Dimensional Se estudian las posibles relaciones dimensionales entre las variables que describen un fenómeno físico. Estudio de las variables adimensionales que intervienen en un fenómeno físico. Teorema de p de Buckingham p1=f(p2, p3,...pm-r)
Estudio del movimiento oscilatorio de un fluido dentro de un tubo en U. Movimiento armónico simple
Estudio de la disipación de energía en un conducto. Ecuación de Darcy-Weisbach