Programa de Mecanica de Fluidos

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PROGRAMA DE MECANICA DE FLUIDOS FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS: 1. CONCEPTOS BÁSICOS Y FLUIDOSTÁTICA. Propiedades de los fluidos. Presión. Viscosidad. Estática de fluidos. Equilibrio de un líquido. Equilibrio de un gas. Fuerza sobre un cuerpo sumergido. 2. CINEMÁTICA DE FLUIDOS. Introducción. Modos de estudio del movimiento: Euler y Lagrange. Clasificación del movimiento de un fluido. Según sus propiedades físicas: efecto de la viscosidad, variación de la densidad. Según las características del movimiento: variación con el tiempo, dependencia del espacio, la velocidad, ... Trayectorias, líneas de corriente y trazas. Hilos de corriente y tubos de corriente. Derivada de una función fluida. Caudal. Gasto másico. Movimientos singulares. Manantiales y torbellinos potenciales. 3. DINÁMICA DE FLUIDOS. Introducción. Teoría del transporte de Reynolds. Ecuación de conservación de la masa o de continuidad. Ecuación de cantidad de movimiento. Ecuación del momento de la cantidad de movimiento. Ecuación de Bernouilli genaralizada. Ecuación de la energía. Movimiento isentrópico. Condiciones de remanso. Velocidad del sonido. Numero de Mach. Criterio de compresibilidad.

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PROGRAMA DE MECANICA DE FLUIDOSFUNDAMENTOS DE LA MECNICA DE FLUIDOS:

1. CONCEPTOS BSICOS Y FLUIDOSTTICA.Propiedades de los fluidos. Presin. Viscosidad.Esttica de fluidos. Equilibrio de un lquido. Equilibrio de un gas. Fuerza sobre un cuerpo sumergido.

2. CINEMTICA DE FLUIDOS.Introduccin. Modos de estudio del movimiento: Euler y Lagrange.Clasificacin del movimiento de un fluido.Segn sus propiedades fsicas: efecto de la viscosidad, variacin de la densidad.Segn las caractersticas del movimiento: variacin con el tiempo, dependencia del espacio, la velocidad, ...Trayectorias, lneas de corriente y trazas. Hilos de corriente y tubos de corriente.Derivada de una funcin fluida.Caudal. Gasto msico.Movimientos singulares. Manantiales y torbellinos potenciales.

3. DINMICA DE FLUIDOS.Introduccin. Teora del transporte de Reynolds.Ecuacin de conservacin de la masa o de continuidad.Ecuacin de cantidad de movimiento.Ecuacin del momento de la cantidad de movimiento.Ecuacin de Bernouilli genaralizada.Ecuacin de la energa.Movimiento isentrpico. Condiciones de remanso.Velocidad del sonido. Numero de Mach. Criterio de compresibilidad.

4. ANLISIS DIMENSIONAL.Concepto de semejanza.Teorema de Buckingham.Adimensionalizacin de ecuaciones.

DINMICA DE FLUJOS VISCOSOS:

5. VISCOSIDAD.Introduccin. Clasificacin del movimiento de los fluidos viscosos. Experiencia de Osborne Reynolds. Significado fsico del "Re". Fuerzas superficiales.Rgimen laminar. Movimiento entre placas. Corriente de Couette, de Poisseuille. Movimiento axilsimtrico.Rgimen turbulento. Cantidad de turbulencia.

6. TEORA DE LA CAPA LMITE.Teora de la capa lmite. Laminar y turbulenta. Incompresible y compresible. Espesores de la capa lmite.Coeficiente de Resistencia de friccin. Placa plana.Proceso de desprendimiento de la capa lmite.

7. FLUJO VISCOSO EXTERNO.Introduccin. Origen y definicin de la resistencia fluidodinmica.Resistencia de friccin y de presin.Resistencia de un cilindro. Influencia del nmero de Reynolds y de Strouhal.Resistencia de cuerpos romos.

8. FLUJO VISCOSO INTERNO.Perdida de carga en tuberas. Longitud de desarrollo de la capa lmite en tuberas. Prdidas Regulares. Diagrama de Moody. Boqueo viscoso. Prdidas singulares.Turbomaquinara. Bombas, turbinas, compresores y ventiladores.Curvas caractersticas. Leyes de semejanza. Acoplamiento en serie y paralelo. Acoplamiento a una instalacin.

9. MTODOS NUMRICOS EN MECNICA DE FLUIDOS (CFD).Introduccin. Discretizacin del fluido. Tipos de mallado. Condiciones de contorno. Modelos de turbulencia.

FLUJO COMPRESIBLE NO VISCOSO:

10. MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL ISENTRPICO.Condiciones crticas. M*. Variacin de la velocidad con la seccin.

11. ONDAS DE CHOQUE.Onda de choque normal. Relacin de Prandtl. Onda de choque normal dbil.Onda de choque oblicua. Onda adherida y desprendida. Onda de Mach.Onda de choque cnica.Reflexin e interaccin de ondas de choque.

12. ONDAS DE EXPANSIN.Movimiento de Prandtl-Meyer. Desviacin mxima de la corriente.

13. FLUJO COMPRESIBLE EN CONDUCTOS.Movimiento en conducto convergente-divergente. Gasto mximo en una Tobera. Bloqueo snico. Estudio de tobera convergente y convergente-divergente. Conducto con dos gargantas. Adicin de calor en conductos de seccin constante. Influencia en el nmero de Mach.

BIBLIOGRAFABarcala, A. "Apuntes de Mecnica de Fluidos" EUITAShames, I. "Mecnica de Fluidos" McGraw Hill 1997White, F. "Mecnica de Fluidos" McGraw Hill 1993