MECÁNICA DE FLUIDOS [PDF]
Autor: Merle C. Potter - David C. Wiggert - Bassem H. Ramadan
Cuarta Edición
Cengage Learning
PRESENTACIÓN
La motivación para escribir un libro es difícil de describir. Con mucha frecuencia los autores sugieren que los otros textos sobre la materia tienen ciertas deficiencias que ellos corregirán, por ejemplo una descripción precisa de flujos de entrada y de flujos alrededor de objetos desafilados, la diferencia entre flujo en una dimensión y un flujo uniforme, la correcta presentación de la derivación de un volumen de control, o una definición de flujo laminar que sea lógica. Los nuevos autores, por supuesto, ¡introducen otras deficiencias que futuros autores esperan corregir! Y la vida continúa. Éste es otro libro sobre fluidos que ha sido escrito con la esperanza de presentar un punto de vista mejorado de la mecánica de fluidos para que el estudiante de licenciatura pueda entender los conceptos físicos y siga las matemáticas. Esto no es una tarea fácil: la mecánica de fluidos es un tema que contiene muchos fenómenos difíciles de entender. Por ejemplo, ¿Cómo se explicaría el agujero hecho en la arena por el agua en el lado de corriente arriba de un contrafuerte o estribo? ¿O la elevada concentración de esmog en la zona de Los Ángeles (no existe el mismo nivel en Nueva York)? ¿O el inesperado y fuerte viento alrededor de la esquina de un edificio alto en Chicago? ¿O la vibración y subsiguiente colapso de un gran puente de acero y concreto debido al viento? ¿O los vórtices de salida observados detrás de un enorme avión comercial? Hemos tratado de presentar la mecánica de fluidos de modo que el estudiante pueda entender y analizar muchos de los importantes fenómenos encontrados por el ingeniero.
CONTENIDO
CAPÍTULO 1
CONSIDERACIONES BÁSICAS
1.1 Introducción
1.2 Dimensiones, unidades y cantidades físicas
1.3 Concepto de medio continuo de gases y líquidos
1.4 Escalas de presión y temperatura
1.5 Propiedades de los fluidos
1.6 Leyes de conservación
1.7 Propiedades y relaciones termodinámicas
CAPÍTULO 2
ESTÁTICA DE FLUIDOS
2.1 Introducción
2.2 Presión en un punto
2.3 Variación de la presión
2.4 Fluidos en reposo
2.5 Recipientes linealmente acelerados
2.6 Recipientes giratorios
CAPÍTULO 3
INTRODUCCIÓN AL MOVIMIENTO DE FLUIDOS
3.1 Introducción
3.2 Descripción del movimiento de fluidos
3.3 Clasificación de los flujos de fluidos
3.4 La ecuación de Bernoulli
CAPÍTULO 4
FORMAS INTEGRALES DE LAS LEYES FUNDAMENTALES
4.1 Introducción
4.2 Las tres leyes básicas
4.3 Transformación de un sistema a un volumen de control
4.4 Conservación de la masa
4.5 Ecuación de la energía
4.6 Ecuación de la cantidad de movimiento
4.7 Ecuación del momento de la cantidad de movimiento
CAPÍTULO 5
FORMAS DIFERENCIALES DE LAS LEYES FUNDAMENTALES
5.1 Introducción
5.2 Ecuación diferencial de continuidad
5.3 Ecuación diferencial de la cantidad de movimiento
5.4 Ecuación diferencial de la energía
CAPÍTULO 6
ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SIMILITUD
6.1 Introducción
6.2 Análisis dimensional
6.3 Similitud
6.4 Ecuaciones diferenciales normalizadas
CAPÍTULO 7
FLUJOS INTERNOS
7.1 Introducción
7.2 Flujo de entrada y flujo desarrollado
7.3 Flujo laminar en un tubo
7.4 Flujo laminar entre placas paralelas
7.5 Flujo laminar entre cilindros giratorios
7.6 Flujo turbulento en un tubo
7.7 Flujo uniforme turbulento en canales abiertos
CAPÍTULO 8
FLUJOS EXTERNOS
8.1 Introducción
8.2 Separación
8.3 Flujo alrededor de cuerpos sumergidos
8.4 Sustentación y resistencia al avance en superficies aerodinámicas
8.5 Teoría del flujo potencial
8.6 Teoría de la capa límite
CAPÍTULO 9
FLUJO COMPRESIBLE
9.1 Introducción
9.2 Velocidad del sonido y el número de Mach
9.3 Flujo isentrópico a través de una tobera
9.4 Onda de choque normal
9.5 Ondas de choque en toberas convergentes-divergentes
9.6 Flujo de vapor a través de una tobera
9.7 Onda de choque oblicua
9.8 Ondas isentrópicas de expansión
CAPÍTULO 10
FLUJO EN CANALES ABIERTOS
10.1 Introducción
10.2 Flujos en canales abiertos
10.3 Flujo uniforme
10.4 Conceptos de energía
10.5 Conceptos de la cantidad de movimiento
10.6 Flujo no uniforme gradualmente variado
10.7 Análisis numérico de perfiles de superficies de agua
CAPÍTULO 11
FLUJOS EN SISTEMAS DE TUBERÍAS
11.1 Introducción
11.2 Pérdidas en sistemas de tuberías
11.3 Sistemas de tuberías simples
11.4 Análisis de redes de tuberías
11.5 Flujo no permanente en tuberías
CAPÍTULO 12
TURBOMAQUINARIA
12.1 Introducción
12.2 Turbobombas
12.3 Análisis y similitud dimensional para turbomaquinaria
12.4 Uso de turbobombas en sistemas de tuberías
12.5 Turbinas
CAPÍTULO 13
MEDICIONES EN MECÁNICA DE FLUIDOS
13.1 Introducción
13.2 Medición de parámetros de flujo local
13.3 Medición del gasto
13.4 Visualización del flujo
13.5 Adquisición y análisis de datos
CAPÍTULO 14
DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL
14.1 Introducción
14.2 Ejemplos de métodos de diferencia finita
14.3 Estabilidad, convergencia y error
14.4 Solución del flujo de Couette
14.5 Solución de flujo potencial de estado permanente bidimensional
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Atentamente,
Admin de Hidro SM
