hidrodinamis

La hidrodinámica es la rama de la física que estudia el comportamiento de los fluidos en movimiento, líquidos y gases, mediante principios de conservación de masa, cantidad de movimiento y energía. Analiza campos de velocidad, presión, densidad y viscosidad, así como la interacción de los fluidos con límites y cuerpos sumergidos.

En su formulación clásica, la hidrodinámica se apoya en la ecuación de continuidad y en las ecuaciones de movimiento. Para fluidos viscosos se emplea la ecuación de Navier-Stokes; para fluidos ideales o incompresibles se simplifica en la forma de Euler o en modelos potenciales. En general: ∂ρ/∂t + ∇·(ρu) = 0 y ρ[∂u/∂t + (u·∇)u] = -∇p + μ∇²u + f. Estas ecuaciones se resuelven con condiciones de contorno y ecuaciones de estado.

La hidrodinámica distingue entre flujo laminar y turbulento, dominado por el número de Reynolds. También se clasifica por compresibilidad: incomprensible (habitual en líquidos) y compresible (habituales en gases a altas velocidades). La hidrodinámica computacional (CFD) utiliza métodos numéricos para resolver las ecuaciones en geometrías complejas, con aplicaciones en ingeniería y ciencia.

Aplicaciones: diseño de aeronaves y automóviles, sistemas hidráulicos, oleoductos, turbinas, predicción de las corrientes oceánicas y atmosféricas, dinámica de ríos y canales, y procesos industriales que implican fluidos en movimiento.

Historia: la fundamentación se atribuye a trabajos de Euler y Bernoulli en el siglo XVIII y a la formulación de Navier y Stokes en el siglo XIX, complementada por la ecuación de Saint-Venant para aguas poco profundas y por el desarrollo de Poiseuille para flujos en conductos.