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Contenido:

El objetivo del presente libro es dar respuesta a las nuevas necesidades docentes relativas a la enseñanza de la Mecánica de Fluidos en los nuevos planes de estudio de Graduado en Ingeniería, donde esta disciplina se imparte, en muchos casos, en el segundo curso. Este objetivo ha guiado tanto la selección de los temas tratados como el enfoque eminentemente práctico que se le da a la asignatura.

En la exposición se adopta una visión aplicada a la par que rigurosa, incidiendo en la unicidad de los principios de conservación que describen todos los movimientos fluidos. En particular, se trata de mostrar al alumno que, sin necesidad de un aparato matemático excesivamente complicado, se puede resolver una gran cantidad de problemas prácticos de interés en el campo de la ingeniería con la aplicación de las leyes de conservación; ello se ilustra a lo largo del libro a través de multitud de ejemplos que se resuelven en detalle.

Los conocimientos que se requieren para abordar el estudio de este texto son los que debería tener un alumno de segundo curso de Graduado en Ingeniería. Así, se presupone una serie de conocimientos básicos sobre Mecánica y Termodinámica adquiridos en las asignaturas de primer curso, mientras que los conocimientos matemáticos necesarios para seguir el curso son los esperables tras estudiar las asignaturas típicas de Cálculo y Álgebra, también de primer curso.



índice:

1. INTRODUCCIÓN
1.1. Introducción
1.2. Sólidos, líquidos y gases
1.3. Hipótesis de medio continuo: partícula fluida
1.4. Densidad, velocidad y energía interna
1.5. Equilibrio termodinámica local
1.6. Variables y relaciones termdinámicas de interés

2. FLUIDOSTÁTICA
2.1. Introducción
2.2. Fuerzas de volumen y fuerzas de superficie
2.3. Concepto de presión
2.4. Distribución de presiones en un fluido en reposo
2.5. Fluidostática de líquidos: aplicación a la medida de presión
2.6. Fluidostática de gases: distribución de presiones en la atmósfera estándar
2.7. Cálculo de fuerzas y momentos sobre superficies sumergidas
2.8. Fuerzas sobre cuerpos sumergidos y flotantes: principio de Arquímedes
2.9. Equilibrio y estabilidad de cuerpos sumergidos y flotantes
2.10. Problemas resueltos

3. CINEMÁTICA
3.1. Introducción
3.2. Descripciones lagrangiana y euleriana
3.3. Movimientos uniforme y estacionario; puntos de remanso
3.4. Trayectorias y sendas
3.5. Líneas de traza
3.6. Líneas, superficies y tubos de corriente
3.7. Líneas, superficies y volúmenes fluidos
3.8. Problemas resueltos

4. LEYES DE CONSERVACIÓN EN EL MOVIMIENTO DE LOS FLUIDOS
4.1. Introducción
4.2. Leyes de la mecánica aplicada a volúmenes fluidos
4.3. Volúmenes fluidos y volúmenes de control
4.4. Flujo convectivo
4.5. Teorema del transporte de Reynolds

5. ECUACIÓN DE LA CONTINUIDAD
5.1. Ecuación de conservación de la masa
5.2. Gasto másicoy caudal
5.3. Aproximación unidimensional a los términos de flujo

6. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
6.1. Fuerzas de volumen y fuerzas de superficie
6.2. Esfuerzos viscosos
6.3. Ecuación de conservación de la cantidad de movimiento
6.4. Aproximación unidimensional a los términos de flujo
6.5. Fuerzas y momentos sobre cuerpos sumergidos
6.6. Ecuación del momento cinético
6.7. La ecuación de Bernoulli

7. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA
7.1. Variación de la energía en un volumen fluido
7.2. Ecuación de conservación de la energía
7.3. Balance energético en máquinas de fluidos

8. ANÁLISIS DE PROBLEMAS FLUIDOMECÁNICOS
8.1. Introducción
8.2. Álabe en una corriente uniforme
8.3. Cascada de álabes en una corriente gaseosa
8.4. Turbonáquina axial
8.5. Bomba centrífuga
8.6. Aspersor de un brazo
8.7. Reaslto hidráulico
8.8. Flujo bajo una compuerta vertical
8.9. Chorro plano que incide sobre una placa plana articulada
8.10. Boquilla y chorro ideales

9. ANÁLISIS DIMENSIONAL
9.1. Introducción
9.2. Teorema II o deVaschy-Buckingham
9.3. Semejanza física y ensayo de modelos a escala
9.4. Problemas resueltos

10. FLUJO TURBULENTO EN CONDUCTOS
10.1. Introducción
10.2. Flujo laminar y flujo turbulento
10.3. Movimiento desarrollado en conductos
10.4. Cálculo de las pérdidas de carga primarias en conductos
10.5. Pérdidas secundarias
10.6. Problemas resueltos

A. ECUACIONES DE NAVIER-STOKES
A.1. Las ecuaciones de Navier-Stokes
A.2. Descripción matemática de los movimientos fluidos

BIBLIOGRAFÍA