📚 Libro: Mecánica de Fluidos - Merle C. Potter

Henry SM       Hidráulica , Libro    Comment   

 

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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