Mecánica de Fluidos

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MECÁNICA DE FLUIDOS......Page 1 PÁGINA LEGAL......Page 5 CONTENIDO......Page 8 PRÓLOGO......Page 12 PRÓLOGO A LA EDICIÓN ESPAÑOLA......Page 15 MECÁNICA DE FLUIDOS......Page 16 1.1. NOTAS PRELIMINARES......Page 18 1.2. CONCEPTO DE FLUIDO......Page 19 1.3. EL FLUIDO COMO MEDIO CONTINUO......Page 20 1.4. DIMENSIONES Y UNIDADES......Page 21 1.5. PROPIEDADES DEL CAMPO DE VELOCIDADES......Page 28 1.6. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE UN FLUIDO......Page 30 1.7. VISCOSIDAD Y OTRAS PROPIEDADES SECUNDARIAS......Page 37 1.8. TÉCNICAS BÁSICAS DE ANÁLISIS DE LOS FLUJOS......Page 51 1.9. DESCRIPCIÓN DEL FLUJO: LÍNEAS DE CORRIENTE, SENDAS Y LÍNEAS DE TRAZA......Page 52 1.10. EL RESOLVEDOR DE ECUACIONES DE INGENIERÍA......Page 57 1.11. INCERTIDUMBRE DE LOS DATOS EXPERIMENTALES......Page 58 1.12. EL EXAMEN DE FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA (FE)......Page 59 1.14. HISTORIA Y PERSPECTIVA DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS......Page 60 Problemas......Page 61 Problemas extensos......Page 69 Referencias......Page 72 2.1. PRESIÓN Y GRADIENTE DE PRESIÓN......Page 74 2.2. EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA FLUIDA......Page 76 2.3. DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN HIDROSTÁTICA......Page 78 2.4. APLICACIÓN A LA MEDIDA DE PRESIONES......Page 84 2.5. FUERZAS HIDROSTÁTICAS SOBRE SUPERFICIES PLANAS......Page 88 2.6. FUERZAS HIDROSTÁTICAS SOBRE SUPERFICIES CURVAS......Page 94 2.7. FUERZAS HIDROSTÁTICAS EN FLUIDOS ESTRATIFICADOS......Page 97 2.8. FLOTACIÓN Y ESTABILIDAD......Page 99 2.9. DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES EN MOVIMIENTO COMO SÓLIDO RÍGIDO......Page 105 2.10. MEDIDA DE LA PRESIÓN......Page 113 Problemas......Page 117 Problemas conceptuales......Page 138 Problemas extensos......Page 139 Proyectos de diseño......Page 141 Referencias......Page 142 3.1. LEYES BÁSICAS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS......Page 144 3.2. TEOREMA DEL TRANSPORTE DE REYNOLDS......Page 148 3.3. CONSERVACIÓN DE LA MASA......Page 156 3.4. CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO......Page 163 3.5. TEOREMA DEL MOMENTO CINÉTICO14......Page 176 3.6. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA16......Page 181 3.7. FLUJO SIN FRICCIÓN: LA ECUACIÓN DE BERNOULLI......Page 192 Relación entre la ecuación de Bernoulli y la ecuación de la energía en flujo estacionario......Page 194 Líneas de nivel de energía y de altura motriz......Page 195 Resumen......Page 200 Problemas......Page 201 Problemas del examen de fundamentos de ingeniería......Page 228 Problemas extensos......Page 229 Problemas de diseño......Page 230 Referencias......Page 231 4.1. EL CAMPO DE ACELERACIONES DE UN FLUIDO......Page 234 4.2. LA ECUACIÓN DIFERENCIAL DE CONSERVACIÓN DE LA MASA......Page 236 4.3. LA ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO EN FORMA......Page 242 4.4. LA ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL MOMENTO CINÉTICO......Page 249 4.5. LA ECUACIÓN DIFERENCIAL DE LA ENERGÍA8......Page 250 4.6. CONDICIONES DE CONTORNO PARA LAS ECUACIONES BÁSICAS......Page 253 4.7. LA FUNCIÓN DE CORRIENTE......Page 258 4.8. VORTICIDAD E IRROTACIONALIDAD......Page 266 4.9. FLUJOS IRROTACIONALES NO VISCOSOS......Page 268 4.10. ALGUNOS FLUJOS POTENCIALES PLANOS ILUSTRATIVOS18......Page 273 4.11. ALGUNOS FLUJOS VISCOSOS INCOMPRESIBLES ILUSTRATIVOS......Page 278 Flujo de Couette entre una placa fija y otra moviéndose......Page 279 Flujo entre dos placas fijas debido a un gradiente de presiones......Page 280 Flujo laminar completamente desarrollado en un conducto circular......Page 282 Flujo entre cilindros concéntricos infinitamente largos......Page 284 Inestabilidad del flujo con cilindro interior rotatorio19......Page 286 Problemas......Page 287 Problemas del examen de fundamentos de ingeniería......Page 297 Problemas extensos......Page 298 Referencias......Page 299 5.1. INTRODUCCIÓN......Page 302 5.2. EL PRINCIPIO DE HOMOGENEIDAD DIMENSIONAL......Page 305 5.3. EL TEOREMA PI......Page 310 5.4. ADIMENSIONALIZACIÓN DE LAS ECUACIONES BÁSICAS......Page 316 5.5. LA MODELIZACIÓN Y SUS DIFICULTADES......Page 325 Problemas......Page 335 Problemas conceptuales......Page 343 Problemas extensos......Page 344 Proyectos de diseño......Page 345 Referencias......Page 346 6.1. REGÍMENES EN FUNCIÓN DEL NÚMERO DE REYNOLDS......Page 350 6.2. FLUJOS INTERNOS Y FLUJOS EXTERNOS......Page 355 6.3. PÉRDIDA DE CARGA; EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN......Page 357 6.4. FLUJO LAMINAR COMPLETAMENTE DESARROLLADO EN CONDUCTOS CIRCULARES......Page 359 6.5. MODELIZACIÓN DE LA TURBULENCIA......Page 362 6.6. FLUJO TURBULENTO EN CONDUCTOS CIRCULARES......Page 368 6.7. TRES TIPOS DE PROBLEMAS SOBRE FLUJO EN TUBOS......Page 375 6.8. FLUJO EN CONDUCTOS NO CIRCULARES4......Page 381 6.9. PÉRDIDAS LOCALIZADAS EN SISTEMAS DE TUBERÍAS6......Page 391 6.10. SISTEMAS DE TUBERÍAS8......Page 399 6.11. EXPERIMENTACIÓN DE FLUJOS EN CONDUCTOS: ACTUACIONES DE UN DIFUSOR......Page 405 6.12. MEDIDORES EN FLUIDOS......Page 410 Problemas......Page 429 Problemas del examen de fundamentos de ingeniería......Page 446 Problemas extensos......Page 447 Referencias......Page 449 7.1. EFECTOS GEOMÉTRICOS Y DEL NÚMERO DE REYNOLDS......Page 452 7.2. MÉTODOS INTEGRALES EN LA TEORÍA DE LA CAPA LÍMITE......Page 455 7.3. LAS ECUACIONES DE CAPA LÍMITE......Page 459 7.4. CAPA LÍMITE SOBRE UNA PLACA PLANA......Page 461 7.5. CAPA LÍMITE CON GRADIENTE DE PRESIÓN3......Page 470 7.6. EXPERIMENTACIÓN EN FLUJOS EXTERNOS......Page 476 Problemas......Page 502 Problemas del examen de fundamentos de ingeniería......Page 515 Problemas extensos......Page 516 Referencias......Page 517 8.1. INTRODUCCIÓN Y REPASO......Page 520 8.2. SOLUCIONES ELEMENTALES EN FLUJOS PLANOS......Page 523 8.3. SUPERPOSICIÓN DE SOLUCIONES DE FLUJOS PLANOS......Page 525 8.4. FLUJOS PLANOS ALREDEDOR DE CUERPOS CERRADOS......Page 531 8.5. OTROS FLUJOS POTENCIALES PLANOS2......Page 540 8.6. IMÁGENES3......Page 545 8.7. TEORÍA DE PERFILES4......Page 547 8.8. FLUJO POTENCIAL AXILSIMÉTRICO5......Page 558 8.9. ANÁLISIS NUMÉRICO......Page 564 Problemas......Page 578 Problemas extensos......Page 589 Referencias......Page 591 9.1. INTRODUCCIÓN......Page 594 9.2. LA VELOCIDAD DEL SONIDO......Page 598 9.3. FLUJO ESTACIONARIO ADIABÁTICO E ISENTRÓPICO......Page 601 9.4. FLUJO ISENTRÓPICO CON CAMBIOS DE ÁREA......Page 606 9.5. LA ONDA DE CHOQUE NORMAL......Page 614 9.6. OPERACIÓN DE TOBERAS CONVERGENTES Y DIVERGENTES......Page 621 9.7. FLUJO COMPRESIBLE EN CONDUCTOS CON FRICCIÓN5......Page 626 9.8. FLUJO EN CONDUCTOS SIN FRICCIÓN Y CON ADICIÓN DE CALOR7......Page 638 9.9. FLUJO SUPERSÓNICO BIDIMENSIONAL......Page 642 9.10. ONDAS DE EXPANSIÓN DE PRANDTL-MEYER......Page 652 Problemas......Page 665 Problemas del examen de fundamentos de ingeniería......Page 678 Problemas extensos......Page 679 Proyectos de diseño......Page 680 Referencias......Page 681 10.1. INTRODUCCIÓN......Page 684 10.2. MOVIMIENTO UNIFORME: LA FÓRMULA DE CHÉZY......Page 689 10.3. CANALES EFICIENTES PARA MOVIMIENTO UNIFORME......Page 695 10.4. ENERGÍA ESPECÍFICA; CALADO CRÍTICO......Page 697 10.5. EL RESALTO HIDRÁULICO......Page 704 10.6. MOVIMIENTO GRADUALMENTE VARIADO5......Page 709 10.7. CONTROL Y MEDIDA DE CAUDALES MEDIANTE VERTEDEROS......Page 716 Resumen......Page 723 Problemas......Page 724 Problemas extensos......Page 735 Proyectos de diseño......Page 736 Referencias......Page 737 11.1. INTRODUCCIÓN Y CLASIFICACIÓN......Page 740 11.2. LA BOMBA CENTRÍFUGA......Page 743 11.3. CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS Y REGLAS DE SEMEJANZA......Page 749 11.4. BOMBAS HELICOCENTRÍFUGAS Y AXIALES: LA VELOCIDAD ESPECÍFICA......Page 758 11.5. ACOPLAMIENTO DE BOMBAS A UNA RED......Page 766 11.6. TURBINAS......Page 771 Teoría ideal de turbinas radiales......Page 772 Velocidad específica de turbinas......Page 773 Turbinas de impulso......Page 774 Aerogeneradores......Page 779 Teoría ideal de los aerogeneradores......Page 781 Problemas......Page 784 Problemas extensos......Page 795 Referencias......Page 797 APÉNDICE A PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS......Page 800 APÉNDICE B TABLAS PARA FLUJOS COMPRESIBLES......Page 806 APÉNDICE C FACTORES DE CONVERSIÓN......Page 822 APÉNDICED ECUACIONES DE MOVIMIENTO EN COORDENADAS CILÍNDRICAS......Page 826 SOLUCIÓN DE PROBLEMAS SELECCIONADOS......Page 828 ÍNDICE......Page 836