Mecánica de fluidos /
Shames, Irving Herman
Mecánica de fluidos / Irving H. Shames. - 3ra. [i.e. en inglés, 1ra. en español] - Santa Fe de Bogota: McGraw-Hill, 1995 - 825 p.
CONTENIDO
Primera parte Principios básicos de mecánica de fluidos
1 Nociones fundamentales 3
Nota histórica 3
Fluidos y el continuo 3
Dimensiones y unidades 5
Ley de la homogeneidad dimensional 7
Una nota sobre fuerza y masa 9
Ley de viscosidad de Newton: el coeficiente de viscosidad 10
Una nota sobre materiales no newtonianos 15
El gas perfecto: ecuación de estado 17
Compresibilidad de líquidos; tensión superficial 19
Colofón 27
2 Esfuerzo en un punto 37
Introducción 37
Cantidades escalares, vectoriales y tensores: campos 37
Fuerzas superficiales y de cuerpo; esfuerzo 38
Esfuerzo en un punto para un fluido en reposo y para flujos no viscosos 39
Movimiento de fluidos viscosos 41
Propiedades de esfuerzo 43
El gradiente 45
Colofón 47
3 Estática de fluidos 53
Introducción 53
Variación de la presión en un fluido estático incompresible 53
Variación de la presión con la elevación para un fluido estático compresible 56
La atmósfera estándar 59
Efecto de la fuerza superficial sobre un fluido confinado que permanece estático 61
Fuerza hidrostática sobre una superficie plana sumergida en un fluido estático incompresible 61
Fuerza hidrostática sobre superficies curvas sumergidas 68
Una nota sobre superficies curvas complejas 71
Ejemplos de fuerzas hidrostáticas sobre superficies curvas sumergidas 73
Leyes de boyamiento 77
Consideraciones de estabilidad para cuerpos en flotación 83
Colofón 88
4 Fundamentos del análisis de flujo 107
El campo de velocidad 107
Dos puntos de vista 109
Aceleración de una partícula de flujo 110
Flujo irrotacional 113
Relación entre flujo irrotacional y viscosidad 119
Leyes básicas y secundarias para medios continuos 120
Sistemas y volúmenes de control 120
Una relación entre el enfoque de sistemas y el enfoque de volúmenes de control 121
Flujos unidimensionales 127
Colofón 131
5 Leyes básicas para sistemas finitos y volúmenes de control finitos, I: continuidad y momentum 137
Introducción 137
Parte A. Conservación de la masa 137
Ecuación de continuidad 137
Parte B. Momentum lineal 141
Análisis de sistemas 141
Volúmenes de control fijos en un espacio inercial 142
Empleo de la ecuación de momentum lineal en un volumen de control 144
Volúmenes de control no inerciales 159
Parte C. Momento de momentum 163
Momento de momentum para un sistema 163
Método del volumen de control para la ecuación de momento de momentum en volúmenes de control inerciales165
Ecuación de momento de momentum aplicada a bombas y turbinas 172
Momento de momentum para volúmenes de control no inerciales 177
Colofón 182
6 Leyes básicas para sistemas finitos y volúmenes de control finitos, II: termodinámica 203
Introducción 203
Nota preliminar 203
Análisis de sistemas 204
Análisis del volumen de control 205
Problemas que involucran la primera ley de la termodinámica 210
Ecuación de Bernoulli a partir de la primera ley de la termodinámica 216
Una nota sobre la segunda ley de la termodinámica 222
La segunda ley de la termodinámica 222
Colofón 224
7 Formas diferenciales de las leyes básicas 237
Introducción 237
Parte A. Desarrollo elemental de las formas diferenciales de las leyes básicas 238
Conservación de la masa 238
Ley de Newton; ecuación de Euler 240
Líquidos bajo aceleración lineal uniforme o bajo velocidad angular constante 241
Integración de la ecuación de Euler para flujo permanente; ecuación de Bernoulli 249
Ecuación de Bernoulli aplicada a flujo irrotacional 250
Ley de Newton para flujos generales 251
Problemas que involucran flujos laminares paralelos 254
Parte B. Forma diferencial de las leyes básicas:una aproximación más general 262
Notación índice y fórmula de Cauchy 262
Teorema de Gauss 264
Conservación de la masa 266
Ecuaciones de momentum 266
Primera ley de la termodinámica 268
Segunda ley de la termodinámica 271
Leyes básicas en coordenadas cilíndricas 272
Colofón 273
8 Análisis dimensional y similitud 281
Grupos adimensionales 281
Parte A. Análisis dimensional 281
Naturaleza del análisis dimensional 281
Teorema de pi: de Buckingham 283
Grupos adimensionales importantes en mecánica de fluidos 285
Cálculo de los grupos adimensionales 285
Parte B. Similitud 291
Similitud dinámica 291
Relación entre análisis dimensional y similitud 293
Significado físico de grupos adimensionales importantes en mecánica de fluidos 297
Uso práctico de los grupos adimensionales 300
Similitud cuando se conoce la ecuación diferencial 302
Colofón 303
Segunda parte Análisis de flujos internos importantes
Flujo viscoso incompresible a través de tuberías 315
Parte A. Comparación general entre flujos laminares y flujos turbulentos 315
Introducción 315
Flujos laminares y turbulentos 316
Parte B. Flujo laminar 318
Primera ley de la termodinámica para flujo en tuberías; pérdida de altura 318
Problemas de flujo laminar en tuberías 323
Condiciones de entrada a la tubería 326
Parte C. Flujos turbulentos: consideraciones experimentales 327
Nota preliminar 327
Pérdida de altura en una tubería 328
Perfil de velocidad y esfuerzo cortante en la pared para flujo turbulento 333
Pérdidas menores en sistemas de tuberías 335
Parte D. Problemas de flujo en tuberías 340
Solución a problemas de tuberías en serie 340
Líneas de altura piezométrica y de energía total 349
Conductos no circulares 351
Parte E. Flujos turbulentos con números de Reynolds elevados 353
Esfuerzo aparente 353
Perfiles de velocidad para flujos turbulentos con números de Reynolds elevados 355
Detalles de los perfiles de velocidad para tuberías lisas y rugosas 362
Problemas para flujos con números de Reynolds elevados 367
Parte F. Flujo en tuberías en paralelo 370
Problemas de tuberías en paralelo 370
Tuberías ramificadas 374
Colofón 378
Flujo viscoso incompresible general: las ecuaciones de Navier-Stokes 397
Introducción 397
Parte A. Flujo laminar 398
Ley de viscosidad de Stokes 398
Ecuaciones de Navier-Stokes para un flujo laminar incompresible 403
Flujo paralelo: consideraciones generales 406
Problemas de flujo paralelo laminar 408
Una nota 414
Ecuaciones de Navier-Stokes simplificadas para una placa de flujo muy delgada 415
Ley de similitud dinámica a partir de las ecuaciones de Navier-Stokes 418
Parte B. Flujo turbulento 422
Un comentario 422
Promedios temporales para flujo turbulento permanente 423
Ecuaciones de Navier-Stokes para las magnitudes medias temporales: esfuerzo aparente 427
Manifestación del esfuerzo aparente: viscosidad de remolino 427
11 Flujo compresible unidimensional 431
Introducción 431
Parte A. Preliminares básicos 432
Relaciones termodinámicas para un gas perfecto 432
Propagación de una onda elástica 434
El cono de Mach 438
Una nota sobre flujo compresible unidimensional 440
Parte B. Flujo isentrópico con cambio simple de área 440
Leyes básicas y secundarias para flujo isentrópico 440
Propiedades locales en el punto de estancamiento isentrópico 444
Una diferencia importante entre flujo subsónico y flujo supersónico unidimensional 446
Flujo isentrópico de un gas perfecto 448
Flujo en una boquilla real en condiciones de diseño 451
Parte C. La onda de choque normal 454
Introducción 454
Líneas de Fanno y de Rayleigh 454
Relaciones para una onda de choque normal 458
Relaciones de onda de choque normal para un gas perfecto 459
Una nota sobre ondas de choque oblicuas 464
Parte D. Operación de boquillas 468
Una nota sobre chorros libres 468
Operación de boquillas 469
Parte E. Flujo a través de un ducto de sección constante con fricción 473
Introducción 473
Ecuaciones de flujo adiabático en sección constante para un gas perfecto 474
Parte F. Flujo permanente a través de un ducto de sección constante con transferencia de calor 482
Introducción 482
Relaciones para un gas perfecto 483
Colofón 488
Tercera parte Análisis de flujos externos importantes
Flujo potencial 501
Introducción 501
Parte A. Consideraciones matemáticas 502
Circulación: conectividad de regiones 502
Teorema de Stokes 503
Circulación en flujos irrotacionales 505
Potencial de velocidad 505
Parte B. Función de corriente y relaciones importantes 507
Función de corriente 507
Relación entre la función de corriente y el campo de velocidad 509
Relación entre la función de corriente y las líneas de corriente 510
Relación entre la función de corriente y el potencial de velocidad para flujos irrotacionales, bidimensionales e incompresibles 511
Relaciones entre las líneas de corriente y las líneas de potencial constante 512
Parte C. Análisis básico de flujo bidimensional, incompresible e irrotacional 513
Un análisis acerca de las cuatro leyes básicas 513
Condiciones de frontera para flujos no viscosos 516
Coordenadas polares 516
Parte D. Flujos simples 520
Naturaleza de los flujos simples que se estudiarán 520
Metodologías de solución para flujo potencial 521
Flujo uniforme 524
Fuentes y sumideros bidimensionales 524
El vórtice simple 526
El doblete 528
Parte E. Superposición de flujos simples bidimensionales 533
Nota introductoria sobre el método de superposición 533
Sumidero con vórtice 533
Flujo alrededor de un cilindro sin circulación 535
Sustentación y arrastre para un cilindro sin circulación 537
Caso del cilindro giratorio 538
Sustentación y arrastre para un cilindro con circulación 541
Parte F. Flujos axisimétricos tridimensionales 545
Introducción 545
Función de corriente de Stokes 546
Relación entre líneas de corriente, función de corriente y campo de velocidad 547
Aplicación de las leyes básicas 549
Flujo uniforme 550
Fuentes y sumideros tridimensionales 551
Doblete tridimensional 552
Flujo permanente alrededor de una esfera 553
Flujos alrededor de cuerpos de revolución 555
Colofón 558
13 Teoría de capa límite
Anotaciones introductorias 571
Espesor de la capa límite 572
Ecuaciones simplificadas de la capa límite para flujo laminar; ecuación de Blasius 575
Ecuación integral de momentum de Von Kármán y fricción superficial 581
Parte A. Capas límites laminares 583
Uso de la ecuación integral de momentum de Von Kármán 583
Fricción superficial para flujo en una capa límite laminar 586
Transición para flujo en una placa plana 591
Parte B.1 Capas límites turbulentas: placas lisas 593
Espesor de la capa límite sobre placas planas lisas 593
Arrastre por fricción superficial sobre placas lisas 596
Parte B.2 Capas límites turbulentas: placas rugosas 602
Arrastre por fricción superficial en capa límite turbulenta sobre placas rugosas 602
Parte C. Flujo sobre cuerpos curvos sumergidos 606
Flujo sobre fronteras curvas; separación 606
Arrastre sobre cuerpos sumergidos 609
Estela detrás de un cilindro 620
Perfiles de alas; comentarios generales 621
Temas adicionales sobre perfiles de alas, arrastre inducido y flujo transónico 625
Colofón 628
14 Flujo a superficie libre 645
Introducción 645
Consideración del perfil de velocidad 645
Flujo normal 646
Flujo normal: métodos modernos 651
Sección hidráulicamente óptima 655
Ondas gravitacionales 658
Energía específica; flujo crítico 660
Flujo variado en canales rectangulares cortos 668
Flujo gradualmente variado sobre canales largos 672
Clasificación de los perfiles superficiales para flujos gradualmente variados 677
Flujo rápidamente variado; el resalto hidráulico 682
Colofón 687
15 Turbomaquinaria 699
Parte A. Consideraciones generales 699
Introducción 699
Relaciones de similitud para turbomáquinas 701
Velocidad específica 704
Las leyes básicas 707
Parte B. Turbinas 710
Comentarios introductorios 710
Turbinas de impulso 710
Turbinas de reacción de flujo radial y axial 715
Turbinas (y compresores) de reacción con cascadas de alabes 720
Parte C. Ventiladores, bombas, sopladores y compresores 723
Anotaciones introductorias 723
Bombas y sopladores de flujo radial 724
Colofón 731
16 Mecánica computacional de fluidos 739
Introducción 739
Parte A. Métodos numéricos I 739
Operaciones numéricas para derivación e integración 739
Parte B. Problemas de flujo representados mediante ecuaciones diferenciales ordinarias 745
Un comentario 745
Introducción a la integración numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias 745
Notas sobre programación 747
Problemas 748
Parte C. Problemas de flujo permanente representados mediante ecuaciones diferenciales parciales 760
Introducción a los problemas de flujo permanente con valores frontera 760
Flujo potencial 764
Flujo viscoso laminar incompresible en un ducto 767
Proyectos 770
Respuestas a problemas seleccionados 773
Bibliografía 779
A. I Métodos de medición 781
Introducción 781
Medición de presiones 781
Medición de velocidades 783
Medición de caudal en flujo incompresible en tuberías 784
Medición de caudal en flujo compresible en tuberías 789
Medidas de flujo a superficie libre; el vertedero 793
Medición de la viscosidad 796
Colofón 800
Deducción de la ecuación diferencial para el flujo adiabático en área constante para un gas perfecto 801
Curvas y tablas 803
Indice 814
9586002462
MECANICA DE FLUIDOS
ESTATICA DE FLUIDOS
TURBOMAQUINAS
532 SH17 1995
Mecánica de fluidos / Irving H. Shames. - 3ra. [i.e. en inglés, 1ra. en español] - Santa Fe de Bogota: McGraw-Hill, 1995 - 825 p.
CONTENIDO
Primera parte Principios básicos de mecánica de fluidos
1 Nociones fundamentales 3
Nota histórica 3
Fluidos y el continuo 3
Dimensiones y unidades 5
Ley de la homogeneidad dimensional 7
Una nota sobre fuerza y masa 9
Ley de viscosidad de Newton: el coeficiente de viscosidad 10
Una nota sobre materiales no newtonianos 15
El gas perfecto: ecuación de estado 17
Compresibilidad de líquidos; tensión superficial 19
Colofón 27
2 Esfuerzo en un punto 37
Introducción 37
Cantidades escalares, vectoriales y tensores: campos 37
Fuerzas superficiales y de cuerpo; esfuerzo 38
Esfuerzo en un punto para un fluido en reposo y para flujos no viscosos 39
Movimiento de fluidos viscosos 41
Propiedades de esfuerzo 43
El gradiente 45
Colofón 47
3 Estática de fluidos 53
Introducción 53
Variación de la presión en un fluido estático incompresible 53
Variación de la presión con la elevación para un fluido estático compresible 56
La atmósfera estándar 59
Efecto de la fuerza superficial sobre un fluido confinado que permanece estático 61
Fuerza hidrostática sobre una superficie plana sumergida en un fluido estático incompresible 61
Fuerza hidrostática sobre superficies curvas sumergidas 68
Una nota sobre superficies curvas complejas 71
Ejemplos de fuerzas hidrostáticas sobre superficies curvas sumergidas 73
Leyes de boyamiento 77
Consideraciones de estabilidad para cuerpos en flotación 83
Colofón 88
4 Fundamentos del análisis de flujo 107
El campo de velocidad 107
Dos puntos de vista 109
Aceleración de una partícula de flujo 110
Flujo irrotacional 113
Relación entre flujo irrotacional y viscosidad 119
Leyes básicas y secundarias para medios continuos 120
Sistemas y volúmenes de control 120
Una relación entre el enfoque de sistemas y el enfoque de volúmenes de control 121
Flujos unidimensionales 127
Colofón 131
5 Leyes básicas para sistemas finitos y volúmenes de control finitos, I: continuidad y momentum 137
Introducción 137
Parte A. Conservación de la masa 137
Ecuación de continuidad 137
Parte B. Momentum lineal 141
Análisis de sistemas 141
Volúmenes de control fijos en un espacio inercial 142
Empleo de la ecuación de momentum lineal en un volumen de control 144
Volúmenes de control no inerciales 159
Parte C. Momento de momentum 163
Momento de momentum para un sistema 163
Método del volumen de control para la ecuación de momento de momentum en volúmenes de control inerciales165
Ecuación de momento de momentum aplicada a bombas y turbinas 172
Momento de momentum para volúmenes de control no inerciales 177
Colofón 182
6 Leyes básicas para sistemas finitos y volúmenes de control finitos, II: termodinámica 203
Introducción 203
Nota preliminar 203
Análisis de sistemas 204
Análisis del volumen de control 205
Problemas que involucran la primera ley de la termodinámica 210
Ecuación de Bernoulli a partir de la primera ley de la termodinámica 216
Una nota sobre la segunda ley de la termodinámica 222
La segunda ley de la termodinámica 222
Colofón 224
7 Formas diferenciales de las leyes básicas 237
Introducción 237
Parte A. Desarrollo elemental de las formas diferenciales de las leyes básicas 238
Conservación de la masa 238
Ley de Newton; ecuación de Euler 240
Líquidos bajo aceleración lineal uniforme o bajo velocidad angular constante 241
Integración de la ecuación de Euler para flujo permanente; ecuación de Bernoulli 249
Ecuación de Bernoulli aplicada a flujo irrotacional 250
Ley de Newton para flujos generales 251
Problemas que involucran flujos laminares paralelos 254
Parte B. Forma diferencial de las leyes básicas:una aproximación más general 262
Notación índice y fórmula de Cauchy 262
Teorema de Gauss 264
Conservación de la masa 266
Ecuaciones de momentum 266
Primera ley de la termodinámica 268
Segunda ley de la termodinámica 271
Leyes básicas en coordenadas cilíndricas 272
Colofón 273
8 Análisis dimensional y similitud 281
Grupos adimensionales 281
Parte A. Análisis dimensional 281
Naturaleza del análisis dimensional 281
Teorema de pi: de Buckingham 283
Grupos adimensionales importantes en mecánica de fluidos 285
Cálculo de los grupos adimensionales 285
Parte B. Similitud 291
Similitud dinámica 291
Relación entre análisis dimensional y similitud 293
Significado físico de grupos adimensionales importantes en mecánica de fluidos 297
Uso práctico de los grupos adimensionales 300
Similitud cuando se conoce la ecuación diferencial 302
Colofón 303
Segunda parte Análisis de flujos internos importantes
Flujo viscoso incompresible a través de tuberías 315
Parte A. Comparación general entre flujos laminares y flujos turbulentos 315
Introducción 315
Flujos laminares y turbulentos 316
Parte B. Flujo laminar 318
Primera ley de la termodinámica para flujo en tuberías; pérdida de altura 318
Problemas de flujo laminar en tuberías 323
Condiciones de entrada a la tubería 326
Parte C. Flujos turbulentos: consideraciones experimentales 327
Nota preliminar 327
Pérdida de altura en una tubería 328
Perfil de velocidad y esfuerzo cortante en la pared para flujo turbulento 333
Pérdidas menores en sistemas de tuberías 335
Parte D. Problemas de flujo en tuberías 340
Solución a problemas de tuberías en serie 340
Líneas de altura piezométrica y de energía total 349
Conductos no circulares 351
Parte E. Flujos turbulentos con números de Reynolds elevados 353
Esfuerzo aparente 353
Perfiles de velocidad para flujos turbulentos con números de Reynolds elevados 355
Detalles de los perfiles de velocidad para tuberías lisas y rugosas 362
Problemas para flujos con números de Reynolds elevados 367
Parte F. Flujo en tuberías en paralelo 370
Problemas de tuberías en paralelo 370
Tuberías ramificadas 374
Colofón 378
Flujo viscoso incompresible general: las ecuaciones de Navier-Stokes 397
Introducción 397
Parte A. Flujo laminar 398
Ley de viscosidad de Stokes 398
Ecuaciones de Navier-Stokes para un flujo laminar incompresible 403
Flujo paralelo: consideraciones generales 406
Problemas de flujo paralelo laminar 408
Una nota 414
Ecuaciones de Navier-Stokes simplificadas para una placa de flujo muy delgada 415
Ley de similitud dinámica a partir de las ecuaciones de Navier-Stokes 418
Parte B. Flujo turbulento 422
Un comentario 422
Promedios temporales para flujo turbulento permanente 423
Ecuaciones de Navier-Stokes para las magnitudes medias temporales: esfuerzo aparente 427
Manifestación del esfuerzo aparente: viscosidad de remolino 427
11 Flujo compresible unidimensional 431
Introducción 431
Parte A. Preliminares básicos 432
Relaciones termodinámicas para un gas perfecto 432
Propagación de una onda elástica 434
El cono de Mach 438
Una nota sobre flujo compresible unidimensional 440
Parte B. Flujo isentrópico con cambio simple de área 440
Leyes básicas y secundarias para flujo isentrópico 440
Propiedades locales en el punto de estancamiento isentrópico 444
Una diferencia importante entre flujo subsónico y flujo supersónico unidimensional 446
Flujo isentrópico de un gas perfecto 448
Flujo en una boquilla real en condiciones de diseño 451
Parte C. La onda de choque normal 454
Introducción 454
Líneas de Fanno y de Rayleigh 454
Relaciones para una onda de choque normal 458
Relaciones de onda de choque normal para un gas perfecto 459
Una nota sobre ondas de choque oblicuas 464
Parte D. Operación de boquillas 468
Una nota sobre chorros libres 468
Operación de boquillas 469
Parte E. Flujo a través de un ducto de sección constante con fricción 473
Introducción 473
Ecuaciones de flujo adiabático en sección constante para un gas perfecto 474
Parte F. Flujo permanente a través de un ducto de sección constante con transferencia de calor 482
Introducción 482
Relaciones para un gas perfecto 483
Colofón 488
Tercera parte Análisis de flujos externos importantes
Flujo potencial 501
Introducción 501
Parte A. Consideraciones matemáticas 502
Circulación: conectividad de regiones 502
Teorema de Stokes 503
Circulación en flujos irrotacionales 505
Potencial de velocidad 505
Parte B. Función de corriente y relaciones importantes 507
Función de corriente 507
Relación entre la función de corriente y el campo de velocidad 509
Relación entre la función de corriente y las líneas de corriente 510
Relación entre la función de corriente y el potencial de velocidad para flujos irrotacionales, bidimensionales e incompresibles 511
Relaciones entre las líneas de corriente y las líneas de potencial constante 512
Parte C. Análisis básico de flujo bidimensional, incompresible e irrotacional 513
Un análisis acerca de las cuatro leyes básicas 513
Condiciones de frontera para flujos no viscosos 516
Coordenadas polares 516
Parte D. Flujos simples 520
Naturaleza de los flujos simples que se estudiarán 520
Metodologías de solución para flujo potencial 521
Flujo uniforme 524
Fuentes y sumideros bidimensionales 524
El vórtice simple 526
El doblete 528
Parte E. Superposición de flujos simples bidimensionales 533
Nota introductoria sobre el método de superposición 533
Sumidero con vórtice 533
Flujo alrededor de un cilindro sin circulación 535
Sustentación y arrastre para un cilindro sin circulación 537
Caso del cilindro giratorio 538
Sustentación y arrastre para un cilindro con circulación 541
Parte F. Flujos axisimétricos tridimensionales 545
Introducción 545
Función de corriente de Stokes 546
Relación entre líneas de corriente, función de corriente y campo de velocidad 547
Aplicación de las leyes básicas 549
Flujo uniforme 550
Fuentes y sumideros tridimensionales 551
Doblete tridimensional 552
Flujo permanente alrededor de una esfera 553
Flujos alrededor de cuerpos de revolución 555
Colofón 558
13 Teoría de capa límite
Anotaciones introductorias 571
Espesor de la capa límite 572
Ecuaciones simplificadas de la capa límite para flujo laminar; ecuación de Blasius 575
Ecuación integral de momentum de Von Kármán y fricción superficial 581
Parte A. Capas límites laminares 583
Uso de la ecuación integral de momentum de Von Kármán 583
Fricción superficial para flujo en una capa límite laminar 586
Transición para flujo en una placa plana 591
Parte B.1 Capas límites turbulentas: placas lisas 593
Espesor de la capa límite sobre placas planas lisas 593
Arrastre por fricción superficial sobre placas lisas 596
Parte B.2 Capas límites turbulentas: placas rugosas 602
Arrastre por fricción superficial en capa límite turbulenta sobre placas rugosas 602
Parte C. Flujo sobre cuerpos curvos sumergidos 606
Flujo sobre fronteras curvas; separación 606
Arrastre sobre cuerpos sumergidos 609
Estela detrás de un cilindro 620
Perfiles de alas; comentarios generales 621
Temas adicionales sobre perfiles de alas, arrastre inducido y flujo transónico 625
Colofón 628
14 Flujo a superficie libre 645
Introducción 645
Consideración del perfil de velocidad 645
Flujo normal 646
Flujo normal: métodos modernos 651
Sección hidráulicamente óptima 655
Ondas gravitacionales 658
Energía específica; flujo crítico 660
Flujo variado en canales rectangulares cortos 668
Flujo gradualmente variado sobre canales largos 672
Clasificación de los perfiles superficiales para flujos gradualmente variados 677
Flujo rápidamente variado; el resalto hidráulico 682
Colofón 687
15 Turbomaquinaria 699
Parte A. Consideraciones generales 699
Introducción 699
Relaciones de similitud para turbomáquinas 701
Velocidad específica 704
Las leyes básicas 707
Parte B. Turbinas 710
Comentarios introductorios 710
Turbinas de impulso 710
Turbinas de reacción de flujo radial y axial 715
Turbinas (y compresores) de reacción con cascadas de alabes 720
Parte C. Ventiladores, bombas, sopladores y compresores 723
Anotaciones introductorias 723
Bombas y sopladores de flujo radial 724
Colofón 731
16 Mecánica computacional de fluidos 739
Introducción 739
Parte A. Métodos numéricos I 739
Operaciones numéricas para derivación e integración 739
Parte B. Problemas de flujo representados mediante ecuaciones diferenciales ordinarias 745
Un comentario 745
Introducción a la integración numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias 745
Notas sobre programación 747
Problemas 748
Parte C. Problemas de flujo permanente representados mediante ecuaciones diferenciales parciales 760
Introducción a los problemas de flujo permanente con valores frontera 760
Flujo potencial 764
Flujo viscoso laminar incompresible en un ducto 767
Proyectos 770
Respuestas a problemas seleccionados 773
Bibliografía 779
A. I Métodos de medición 781
Introducción 781
Medición de presiones 781
Medición de velocidades 783
Medición de caudal en flujo incompresible en tuberías 784
Medición de caudal en flujo compresible en tuberías 789
Medidas de flujo a superficie libre; el vertedero 793
Medición de la viscosidad 796
Colofón 800
Deducción de la ecuación diferencial para el flujo adiabático en área constante para un gas perfecto 801
Curvas y tablas 803
Indice 814
9586002462
MECANICA DE FLUIDOS
ESTATICA DE FLUIDOS
TURBOMAQUINAS
532 SH17 1995