Mecánica de los fluidos : aspectos teóricos introductorios para ingeniería /
José Di Paolo.
- Santa Fe: [el autor], 2013
- 205 p.
CONTENIDO CAPITULO 1: Características Básicas de los Fluidos 1.1 La Mecánica de los Fluidos 1 1.2 Hipótesis de los medios continuos 3 1.3 La Mecánica de Materiales o Mecánica de los Medios Continuos 6 1.4 Definición de fluido y sólido desde un punto de vista mecánico 7 1.5 Parámetros materiales de los fluidos 8 CAPITULO 2: Notación y Algebra Indicial 2.1 Introducción 23 2.2 Tensores 24 2.3 Notación indicial 25 2.4 Álgebra indicial 26 2.5 Teorema de la divergencia o de Gauss 31 2.6 Autovalores y autovectores de un tensor 31 CAPITULO 3: Cinemática de Fluidos 3.1 Introducción 35 3.2 Función de campo 35 3.3 Variaciones respecto al tiempo relacionadas con funciones de campo. Derivada Material 37 3.4 Velocidad de deformación en un flujo tridimensional 41 3.5 Velocidad de rotación en un flujo tridimensional 44 3.6 Tensor velocidad de deformación y tensor velocidad de rotación 44 3.7 Un tratamiento generalizado de la deformación y de la velocidad de deformación 45 3.8 Líneas características de un flujo 46 CAPITULO 4: Tensiones en Medios Continuos 4.1 Introducción 51 4.2 Principio del momento lineal para un medio continuo deformable 51 4.3 Vector de tensiones 54 4.4 El tensor de tensiones 62 4.5 Principio del momento angular y simetría del tensor de tensiones 67 4.6 Ley generalizada de Hooke 69 CAPITULO 5: Hidrostática 5.1 Introducción 73 5.2 Tensiones en un fluido en condiciones estáticas 73 5.3 Ecuación diferencial de la hidrostática 76 5.4 Medición de presión con columna de líquido 78 5.5 Fuerza ejercida por fluidos sobre superficies planas y curvas 81 5.6 Movimiento de un fluido como un cuerpo rígido 89 CAPITULO 6: Balance Macroscópico de Masa 6.1 Introducción 95 6.2 Teorema del transporte 96 6.3 Conservación de masa y ecuación de continuidad 101 6.4 Balance macroscópico o integral de masa 102 6.5 Balance macroscópico de masa en problemas estacionarios, con fluidos incompresibles y en volúmenes de control fijos 107 CAPITULO 7: Balance Macroscópico de Cantidad de Movimiento 7.1 Introducción 109 7.2 Balance macroscópico o integral de cantidad de Movimiento 110 7.3 Fuerza sobre una placa plana fija 114 7.4 Forma del balance macroscópico de cantidad de movimiento para volúmenes arbitrarios que se mueven con velocidad constante 117 7.5 Propulsión a chorro 118 7.6 Expresión general para la transformación de ecuaciones válidas para volúmenes materiales en ecuaciones aplicables a volúmenes arbitrarios 120 CAPITULO 8: Balance Microscópico de Cantidad de Movimiento 8.1 Introducción 123 8.2 Ecuación diferencial de cantidad de movimiento 124 8.3 Ecuación diferencial de cantidad de movimiento para fluidos 125 8.4 Ley de viscosidad de Stokes 127 8.5 Ecuación diferencial de cantidad de movimiento para fluidos newtonianos incompresibles 130 8.6 Ecuación diferencial de elasticidad 142 CAPITULO 9: Balance Macroscópico de Energía Mecánica 9.1 Introducción 149 9.2 Expresión diferencial del Primer Principio de la Termodinámica 149 9.3 Balance Macroscópico de Energía Mecánica 150 9.4 Un esquema ingenieril simplificado del sistema circulatorio sanguíneo 155 9.5 El sistema circulatorio sanguíneo en condiciones de ingravidez 157 9.6 Aerosustentador. Un análisis preliminar usando los tres balances macroscópicos estudiados 157 CAPITULO 10: Análisis Dimensional y Similitud 10.1 Introducción 161 10.2 El análisis dimensional 162 10.3 Teorema de Buckingham 165 10.4 Similitud de flujos y experimentación sobre modelos 167 10.5 Adimensionalización de ecuaciones explícitas 168 10.6 Conceptos básicos sobre Capa Limite 170 CAPITULO 11: Flujos Viscosos: Pérdida de Carga 11.1 Introducción 175 11.2 El fenómeno de la pérdida de carga en tubos rectos de sección circular 176 11.3 El diagrama de Moody 178 11.4 Pérdida de carga en accesorios 180 11.5 Pérdida de carga total en una instalación 182 11.6 Solución de problemas cuando las incógnitas son la pérdida de carga o el caudal circulante 183 CAPITULO 12: Máquinas Hidráulicas: Turbomáquinas de Impulsión 12.1 Introducción 185 12.2 Bombas de flujo radial o centrífugas 186 12.3 El fenómeno de cavitación 191 12.4 Sistema típico de cañerías de impulsión y conducción de líquidos 194 12.5 Curvas características de bombas centrífugas 196 12.6 Relaciones entre magnitudes características de las bombas centrífugas 201 12.7 Ventiladores, sopladores y compresores rotativos 203 12.8 Consideraciones acerca de ductos para aire 203