¿Qué es la dinámica de fluidos?

La dinámica de fluidos se refiere a una subcategoría de la ciencia de la mecánica de fluidos, siendo la otra subcategoría la estática de fluidos. Mientras que la estática de fluidos trata con fluidos que están en reposo, la dinámica de fluidos se relaciona con fluidos en movimiento. Cualquier materia en estado gaseoso o líquido puede considerarse un fluido. La dinámica de fluidos es una disciplina con muchas aplicaciones relevantes en nuestro mundo moderno, sobre todo porque contiene el estudio de la aerodinámica y también porque forma parte de la predicción del clima. Un problema típico de dinámica de fluidos puede incluir variables tales como velocidad, temperatura y densidad.

Todas las ciencias físicas, incluidas las dinámicas de fluidos, se rigen principalmente por las leyes de conservación. Estos afirman que las cantidades totales de energía, masa y momento lineal en un sistema cerrado permanecen constantes, y que la energía y la masa no se pueden crear ni destruir. Que pueden cambiar de forma, es cierto, pero no pueden desaparecer ni venir de la nada. Estas leyes constituyen algunos de los supuestos más básicos de la ciencia.

Otro principio rector de la dinámica de fluidos es el supuesto del continuo, también llamado hipótesis del continuo. Si bien se sabe que los fluidos están compuestos de partículas microscópicas y discretas, esta hipótesis establece que son continuos y que sus propiedades varían de manera uniforme en todas partes. Esto a menudo sirve como una aproximación matemática útil, aunque técnicamente ignora una de las características básicas de los fluidos.

Antes de la invención del vuelo propulsado y los aviones en el siglo XX, el término hidrodinámica a menudo se usaba indistintamente con la dinámica de fluidos, porque la mayoría de la mecánica de fluidos se dedicaba al estudio de líquidos en movimiento, en lugar de gases en movimiento. Cuando viajar en avión se hizo más común, se desarrolló la necesidad de que estas máquinas fueran más eficientes para crear y mantener la sustentación, con un mínimo de resistencia. La rama de estudio conocida como aerodinámica avanzó a pasos agigantados debido a la nueva tecnología, que también se ha aplicado a los automóviles, en cierta medida, con el objetivo de aumentar la eficiencia del combustible.

Una de las figuras más importantes en la aerodinámica moderna fue Octave Chanute. Además de compilar un volumen completo del estudio de aerodinámica a fines del siglo XIX, ayudó personalmente a los hermanos Wright a construir su famoso avión, que realizó el primer vuelo tripulado y propulsado en 1903. Probablemente fue debido a esta ayuda que lograron su objetivo justo por delante del siguiente contendiente más cercano, Samuel Pierpont Langley.