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Apuntes de Ingeniería Fluidomecánica

Apuntes de Ingeniería Fluidomecánica

  • Author: Barroso Estébanez, Jorge Ángel; Martín Yagüe, Jesús Joaquín
  • Publisher: Prensas Universitarias de Zaragoza
  • Serie: Textos Docentes
  • ISBN: 9788492774357
  • eISBN Pdf: 9788492774357
  • Place of publication:  Zaragoza , Spain
  • Year of publication: 2009
  • Year of digital publication: 2009
  • Month: September
  • Nº: 162
  • Pages: 352
  • Language: Spanish
Los apuntes que conforman este volumen deben considerarse como un medio de apoyo complementario que resultará de interés en los cursos básicos de Mecánica de Fluidos. La obra aparece estructurada en 9 capítulos: 1) Introducción. Los fluidos y sus propiedades. 2) Fluidoestática. 3) Flujo de fluidos. Análisis integral. 4) Flujo de fluidos. Análisis preferencial. 5) Flujo de fluidos. Análisis dimensional y semejanzas. 6) Flujo externo. 7) Flujo en tuberías. 8) Flujo en canales abiertos. 9) Máquinas hidráulicas. Y se cierra con un capítulo de bibliografía y otro de tablas y figuras.
  • Cover
  • Índice
  • Prefacio
  • 1. Introducción. Los fluidos y sus propiedades
    • 1.1. Introducción
    • 1.2. Dimensiones y unidades. Homogeneidad dimensional
    • 1.3. Propiedades termodinámicas de los fluidos
      • 1.3.1. Propiedades relacionadas con la masa y el volumen
      • 1.3.2. Propiedades relacionadas con la temperatura y el calor
    • 1.4. Propiedades de transporte
      • 1.4.1. Viscosidad. Ley de Newton de la viscosidad
      • 1.4.2. Aplicación de la Ley de Newton de la viscosidad
      • 1.4.3. Dependencia de la viscosidad con la temperatura
      • 1.4.4. Viscosidad cinemática
      • 1.4.5. Clasificación de los fluidos según su viscosidad
    • 1.5. Problemas resueltos
    • 1.6. Problemas propuestos
  • 2. Fluidoestática
    • 2.1. Presión
      • 2.1.1. Presión en un punto. Ley de Pascal
      • 2.1.2. Ecuación fundamental de la hidrostática
      • 2.1.3. Variación de la presión en un fluido en reposo de densidad constante
      • 2.1.4. Variación de la presión en un fluido en reposo de densidad variable
      • 2.1.5. Aplicaciones. Líquidos superpuestos
      • 2.1.6. Aplicaciones. Prensa hidráulica
      • 2.1.7. Aplicaciones. Medida de presión
    • 2.2. Fuerza
      • 2.2.1. Superficie plana horizontal
      • 2.2.2. Centroides y momentos de inercia
      • 2.2.3. Superficie plana inclinada
      • 2.2.4. Superficies verticales
      • 2.2.5. Superficies curvas
    • 2.3. Flotación y fuerzas de empuje
      • 2.3.1. Estabilidad de cuerpos sumergidos y flotantes
    • 2.4. Distribución de presión en un fluido que se mueve como sólido rígido
      • 2.4.1. Fluido con aceleración lineal uniforme
      • 2.4.2. Fluido en rotación con velocidad angular constante
    • 2.5. Problemas resueltos
    • 2.6. Problemas propuestos
  • 3. Flujo de fluidos. Análisis integral
    • 3.1. Descripción Lagrangiana y Euleriana de los flujos
    • 3.2. Campo de velocidades. Definiciones
    • 3.3. Enfoque integral y diferencial
    • 3.4. Caudal volumétrico
      • 3.4.1. Velocidad promedio
      • 3.4.2. Flujo másico
      • 3.4.3. Clasificación del flujo
    • 3.5. Teorema de transporte de Reynolds
      • 3.5.1. Definiciones
      • 3.5.2. Teorema de transporte de Reynolds
    • 3.6. Ecuación de continuidad
      • 3.6.1. Casos particulares
      • 3.6.2. Aplicaciones
    • 3.7. Ecuación de la energía
      • 3.7.1. Algunas formas simplificadas de la ecuación de la energía
      • 3.7.2. Ecuación de la energía mecánica
    • 3.8. Ecuación de Bernoulli
      • 3.8.1. Ecuación de Bernoulli generalizada a un tubo de corriente
      • 3.8.2. Ecuación de Bernoulli para el fluido real
      • 3.8.3. Ecuación de Bernoulli para un gas
      • 3.8.4. Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli
    • 3.9. Ecuación de la cantidad de movimiento
      • 3.9.1. Casos particulares
      • 3.9.2. Determinación de las fuerzas
      • 3.9.3. Aplicaciones
    • 3.10. Problemas resueltos
    • 3.11. Problemas propuestos
  • 4. Flujo de fluidos. Análisis diferencial
    • 4.1. Ecuación diferencial de continuidad
    • 4.2. Aceleración de una partícula fluida
    • 4.3. Dinámica del flujo no viscoso
      • 4.3.1. Ecuaciones de Euler
    • 4.4. Dinámica del flujo viscoso
      • 4.4.1. Ecuaciones de Cauchy
      • 4.4.2. Ecuaciones de Navier-Stokes
    • 4.5. Condiciones de frontera e iniciales
  • 5. Flujo de fluidos. Análisis dimensional y semejanzas
    • 5.1. Introducción
    • 5.2. Magnitudes, dimensiones y unidades
    • 5.2.1. Principio de homogeneidad dimensional
    • 5.3. Análisis dimensional
    • 5.3.1. Teorema Π de Buckingham
    • 5.3.2. Reglas para la manipulación de los grupos Π
    • 5.3.3. Aplicación del análisis dimensional
    • 5.4. Números adimensionales relevantes
    • 5.5. Modelos y semejanzas
    • 5.6. Factores de escala y fórmulas de paso entre modelo y prototipo
    • 5.6.1. Dificultades en las pruebas de modelos
    • 5.7. Problemas resueltos
    • 5.8. Problemas propuestos
  • 6. Flujo externo
    • 6.1. Introducción
    • 6.2. Paradoja de D’Alembert
    • 6.3. Arrastre y sustentación
      • 6.3.1. Resistencia o arrastre total
    • 6.4. Capa límite
      • 6.4.1. Desarrollo de la capa límite
      • 6.4.2. Espesor de la capa límite
      • 6.4.3. Desprendimiento de la capa límite
    • 6.5. Coeficientes de arrastre
      • 6.5.1. Historia de los coeficientes de arrastre en automóviles
    • 6.6. Coeficiente de sustentación
  • 7. Flujo en tuberías
    • 7.1. Introducción
    • 7.2. Flujo laminar y turbulento. Experimento de Reynolds
    • 7.3. Desarrollo del flujo en una tubería
    • 7.4. Pérdidas de carga
      • 7.4.1. Pérdidas de carga lineales, primarias o regulares
    • 7.5. Resolución de problemas en tuberías
    • 7.6. Pérdidas por fricción en conductos no circulares
    • 7.7. Accesorios, válvulas y pérdidas locales
      • 7.7.1. Coeficientes de pérdidas locales
    • 7.8. Determinación experimental de la rugosidad
    • 7.9. Inclusión de bombas en circuitos simples
    • 7.10. Velocidades límites aconsejadas
    • 7.11. Diámetro de tubería más económico
    • 7.12. Tuberías en serie
    • 7.13. Tuberías en paralelo
    • 7.14. Ramificaciones
    • 7.15. Redes malladas
    • 7.16. Líneas de energía y de altura motriz
    • 7.17. Régimen no estacionario en tuberías
      • 7.17.1. Golpe de ariete
    • 7.18. Problemas resueltos
    • 7.19. Problemas propuestos
  • 8. Flujo en canales abiertos
    • 8.1. Introducción
    • 8.2. Aproximación unidimensional y unidireccional
    • 8.3. Parámetros adimensionales y velocidad de onda
    • 8.4. Clasificación del flujo en canales abiertos
    • 8.5. Flujo uniforme. Fórmulas de Chezy y de Manning
    • 8.6. Energía específica y profundidad crítica
    • 8.7. Eficiencia en canales
    • 8.8. Resalto hidráulico
    • 8.9. Medición de flujo en canales abiertos
  • 9. Máquinas hidráulicas
    • 9.1. Introducción. Clasificación de las máquinas de flujos
    • 9.2. Bombas centrífugas
      • 9.2.1. Teorema fundamental o de Euler
      • 9.2.2. Altura teórica aportada por la bomba
      • 9.2.3. Desviación del comportamiento teórico. Pérdidas
      • 9.2.4. Altura útil de una bomba
      • 9.2.5. Potencias y rendimientos en la bomba
      • 9.2.6. Curvas características de la bomba
    • 9.3. Reglas de semejanza
    • 9.4. Bombas helicocentrífugas y axiales
    • 9.5. Acoplamiento de bombas a la red
    • 9.6. Turbinas
  • 10. Bibliografía
  • 11. Tablas y Figuras

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