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Mecánica de fluidos

Mecánica de fluidos

  • Author: Pañaranda Osorio, Caudex Vitelo
  • Publisher: Ecoe Ediciones
  • ISBN: 9789587716092
  • eISBN Pdf: 9789587716108
  • Place of publication:  Bogotá , Colombia
  • Year of publication: 2018
  • Pages: 384
Estudiar las condiciones de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento, requiere no solo de la comprensión de las leyes de mecánica clásica o newtoniana, sino también de los procesos fisicomatemáticos que intervienen en la física del estado sólido, debido a la propia naturaleza fluida de las partículas. Por ello se propone consolidar los métodos y ecuaciones para los fluidos. De forma breve y con un lenguaje sencillo, el libro aborda los dos grandes temas de la Mecánica de fluidos: la estática y el flujo de fluidos a partir de sus fundamentos fisicomatemáticos. Presenta además capítulos relacionados con la hidráulica (tuberías, dispositivos de aforo, bombas y flujo con superficie libre), entendida esta como una rama derivada de la mecánica de fluidos. La obra está dirigida a estudiantes y profesionales de Ingeniería sanitaria, ambiental y civil, o interesados en el campo de la mecánica de fluidos y/o de la hidráulica.
  • Cover
  • Title page
  • Copyright page
  • Contenido
  • Presentación
  • Prefacio
  • Capítulo 1. Nociones generales
    • 1.1. La mecánica de fluidos y la ingeniería. Reseña histórica
    • 1.2. Sistemas de unidades
      • 1.2.1. Magnitudes fundamentales y derivadas
      • 1.2.2. Representación dimensional y la Ley de la homogeneidad dimensional
      • 1.2.3. Sistema Internacional, Inglés Gravitacional, Técnico Inglés y Cegesimal
      • 1.2.4. Equivalencias y fracción unitaria
    • 1.3. Ejercicios
    • 1.4. Problemas
  • Capítulo 2. Propiedades de los fluidos
    • 2.1. Definición de fluido
      • 2.1.1. Fuerzas superficiales y de cuerpo (másicas). Esfuerzos: tensiones normales
      • 2.1.2. Tensión en un punto
      • 2.1.3. Clases de fluidos
    • 2.2. Propiedades de los fluidos
      • 2.2.1. Densidad
      • 2.2.2. Peso específico
      • 2.2.3. Gravedad específica
      • 2.2.4. Volumen específico
      • 2.2.5. Viscosidad dinámica o absoluta
      • 2.2.6. Viscosidad cinemática
      • 2.2.7. Presión de vapor
      • 2.2.8. Tensión superficial
    • 2.3. Ejercicios
    • 2.4. Problemas
  • Capítulo 3. Estática de los fluidos
    • 3.1. Presión en un punto
    • 3.2. Ecuación fundamental de la hidrostática. Variación de las presiones en una masa fluida incompresible en reposo
    • 3.3. Ley de Pascal
    • 3.4. Prensa hidráulica
    • 3.5. Presión de los gases
    • 3.6. Presión atmosférica
    • 3.7. Unidades de presión
    • 3.8. Piezómetros y manómetros
      • 3.8.1. Piezómetros
      • 3.8.2. Manómetros en U
      • 3.8.3. Manómetros de líquidos inmiscibles
      • 3.8.4. Manómetros diferenciales
      • 3.8.5. Manómetro diferencial compuesto
    • 3.9 Fuerzas sobre superficies planas
      • 3.9.1 Fuerzas sobre superficies horizontales
      • 3.9.2 Fuerzas sobre superficies inclinadas
      • 3.9.3 Fuerzas sobre superficies verticales
      • 3.9.4 Fuerza hidrostática sobre superficies curvas
    • 3.10. Fuerzas en tuberías
    • 3.11. Principio de Arquímedes. Empuje hidráulico
    • 3.12. Estabilidad y flotación
    • 3.13. Traslación y rotación de masas líquidas
      • 3.13.1. Traslación de masas líquidas. Movimiento lineal
      • 3.13.2. Rotación de masas líquidas
    • 3.14. Problemas
  • Capítulo 4. Flujo de los fluidos
    • 4.1 Método euleriano y lagrangiano
      • 4.1.1 Método euleriano
      • 4.1.2 Método lagrangiano
      • 4.1.3 La derivada material
    • 4.2 Tipos de flujo
      • 4.2.1 Fluido ideal o inviscido
      • 4.2.2 Fluido real o viscoso
      • 4.2.3 Fluido unidimensional, bidimensional y tridimensional
      • 4.2.4 Flujo estable e inestable
      • 4.2.5 Otros tipos de flujo
    • 4.3 Líneas de corriente, estelas y trayectorias
      • 4.3.1 Coordenadas de las líneas de corriente
    • 4.4 Sistema y volumen de control
      • 4.4.1 Sistema
      • 4.4.2 Volumen de control
      • 4.4.3 Representación del volumen de control y del sistema
      • 4.4.4 Propiedades extensivas e intensivas de un fluido
      • 4.4.5 Teorema de Transporte de Reynolds
      • 4.4.6 Generalización del Teorema de Transporte de Reynolds
    • 4.5 Análisis integral de flujo de fluidos
      • 4.5.1 Deducción de la ecuación de continuidad mediante el análisis integral de flujo de fluidos
      • 4.5.2 Deducción de la ecuación de la cantidad de movimiento lineal mediante el análisis integral de flujo de fluidos
      • 4.5.3 Deducción de la ecuación de momento de la cantidad de movimiento mediante el análisis integral de flujo de fluidos
      • 4.5.4 Deducción de la ecuación de energía mediante el análisis integral de flujo de fluidos
      • 4.5.5 Derivación de la ecuación de Bernoulli a partir de la ecuación de energía. Línea de energía y piezométrica
      • 4.5.6 Flujo estable en la media con fricción
    • 4.6 Análisis diferencial de flujo de fluidos
      • 4.6.1 Movimiento de traslación
      • 4.6.2 Deformación lineal
      • 4.6.3 Deformación angular
      • 4.6.4 Deducción de la ecuación de continuidad mediante el análisis diferencial de flujo de fluidos
      • 4.6.5 Deducción de la ecuación de cantidad de movimiento lineal a partir de las ecuaciones de movimiento mediante el análisis diferencial de flujo de fluidos
  • Capítulo 5. Análisis dimensional
    • 5.1 Conceptos básicos
    • 5.2 El Teorema π de Buckingham
    • 5.3 Modelos hidráulicos. Similitud hidráulica
      • 5.3.1 Similitud geométrica
      • 5.3.2 Similitud cinemática
      • 5.3.3 Similitud dinámica
  • Capítulo 6. Tuberías
    • 6.1 Pérdidas
      • 6.1.1 Estudios experimentales sobre el factor de fricción
    • 6.2 Estimación del diámetro requerido a partir de las ecuaciones de Darcy-Weisbach y Colebrook-White
    • 6.3 Diseño de una tubería simple a partir de las pérdidas disponibles y de los caudales de diseño
      • 6.3.1 Derivación de una útil ecuación de diseño a partir de la combinación de las ecuaciones de Darcy-Weisbach y de Colebrook-White
      • 6.3.2 Remplazo de una tubería simple por dos tuberías en serie para aprovechar eficientemente las pérdidas disponibles
    • 6.4 Tuberías en serie
    • 6.5 Tuberías en paralelo
      • 6.5.1 Comprobación del diseño
    • 6.6 Redes
      • 6.6.1 Redes abiertas
      • 6.6.2 Redes cerradas
    • 6.7 Problemas
  • Capítulo 7. Dispositivos de aforo, orificios y compuertas
    • 7.1 Venturímetros
    • 7.2 Tubo Pitot
    • 7.3 Orificios
    • 7.4 Orificios con descarga sumergida
    • 7.5 Compuertas
  • Capítulo 8. Bombas
    • 8.1 Clasificación de las bombas
      • 8.1.1 Bombas de desplazamiento positivo (BDP)
      • 8.1.2 Bombas dinámicas
    • 8.2 Instalación de una bomba
    • 8.3 Altura útil o efectiva o altura dinámica total
    • 8.4 Carga de aspiración neta positiva (CANP)
    • 8.5 Selección de la bomba
  • Capítulo 9. Flujo con superficie libre
    • 9.1 Elementos geométricos de la sección de un canal
    • 9.2 Diferentes tipos de flujo
      • 9.2.1 Flujo uniforme
    • 9.3 Concepto de energía específica
    • 9.4 Momentum y coeficiente de Boussinesq
    • 9.5 Fuerza específica
    • 9.6 Flujo rápidamente variado. Resalto hidráulico
    • 9.7 Control de flujo
      • 9.7.1 Vertederos
      • 9.7.2 Canaleta Parshall
    • 9.8 Flujo gradualmente variado
      • 9.8.1 Análisis de los perfiles de flujo
    • 9.9 Los métodos paso a paso. El método de paso directo
    • 9.10 Flujo permanente, espacialmente variado
      • 9.10.1 Flujo con incremento de caudal
      • 9.10.2 Flujo con disminución de caudal
    • 9.11 Flujo no permanente
      • 9.11.1 Flujo no permanente, gradualmente variado
    • 9.12 Problemas
  • Bibliografía

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