Flujo laminar estable de un fluido viscoso e incompresible por un tubo de sección elíptica

Abstract

El presente trabajo de investigación aplicó los conceptos, principios o leyes de la dinámica de fluidos al problema del flujo laminar estable o estacionario de fluidos viscosos e incompresibles por tuberías, en particular, al flujo por un tubo de sección elíptica. Para ello, se utilizó la ecuación de Navier-Stokes y la ecuación de continuidad, acompañado de condiciones de frontera, resolviendo analíticamente y hallando la distribución o perfil de velocidades del flujo así como también el gasto volumétrico por segundo que fluye a lo largo del tubo de sección elíptica. A modo de comprobación o contrastación, se aplicó estos resultados al caso de un tubo de sección circular, con resultados positivos. En conclusión, mediante un método físico-matemático propio aplicado al caso investigado, se encontró una expresión analítica concreta del perfil de velocidades para el flujo laminar estable de un fluido viscoso e incompresible por un tubo de sección elíptica. A partir de este perfil también se encontró el correspondiente gasto volumétrico por segundo o caudal volumétrico, culminando con una comprobación de estas expresiones cuando se aplican a tubos de sección circular, cuyos resultados, a diferencia del caso de tubos de sección elíptica, sí pueden encontrarse en la bibliografía de los cursos básicos de ciencias e ingeniería.