NUMERO DE WEBER

Otro de los casos importantes que debemos mencionar es aquel donde intervienen las fuerzas inerciales, las fuerzas debido a la presión y las fuerzas debido a la tensión superficial; ya que la tensión superficial es una propiedad molecular de los líquidos que produce ciertos fenómenos en las superficies. Cuando decimos superficies nos referimos a las de separación entre los líquidos y el aire o las que separan dos líquidos no miscibles.

La tensión superficial es el resultado de fuerzas que se ejercen en las moléculas superficiales desde moléculas del interior del líquido y las fuerzas resultantes ejercidas por las moléculas de la sustancia en contacto con el líquido.

De acuerdo a lo anterior, entonces, podemos dividir las fuerzas inerciales entre las fuerzas producidas por la tensión superficial, de manera que:

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Si las fuerzas debido a la tensión superficial e inercial determinan el flujo para un prototipo, entonces la similitud mecánica entre el modelo y el prototipo se alcanza cuando el número adimensional de la ecuación del modelo es igual para el prototipo, de manera que se cumple la siguiente condición:

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En la ecuación, los subíndices M y P se refieren al modelo y el prototipo respectivamente, y es la relación que existe entre ambos y se le denomina como el número de Weber W y se utilizara cuando el fenómeno físico predominen las fuerzas debido a la tensión superficial. Si a esta ecuación dividimos numerador y denominador por clip_image008 y sacamos la raíz cuadrada se tendrá:

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De acuerdo con la ecuación podemos concluir que el número de Weber podemos escribirlo de la siguiente forma:

clip_image012 Numero de Weber

El número de Weber se utiliza en el caso de olas superficiales muy pequeñas, pero raramente se emplea en modelos, salvo aquellos casos en que la tensión superficial gobierna el movimiento (como lo son las ondas capilares en pequeños canales o el movimiento capilar en los suelos) no tienen mayor trascendencia en problemas de Ingeniería Hidráulica.

NUMERO DE WEBER Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Ing. Civil

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