Sistemas y maquinas de fluidos

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MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS SEGUNDA EDICION

MECANICA

DE FLUIDOS

Y MAQUINAS HIDRAULICAS
SEGUNDA EDICION
(Alnpliada y puesta al día, revisada y redactada en el SI)

CLAUDIO MATAIX
Doctor en Ciencias Físicas, Ingeniero M aster Profesor de Mecánica de Fluidos y Turbomáquinas en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales del I.C.A.I.

~UNIVERSIDAD DE LEON

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EDICIONES DEL CASTILLO, S. A. Madrid

MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS.
Segunda Edición Primera impresión: marzo de 1982 Segunda impresión: abril de 1986

A los alumnos de las Escuelas Técni(;as de Ingenieros del I.C.A.I., que escucharon de viva voz estas lecciones.

No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamientoinformático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otro método, sin el permiso previo y por escrito, de los titulares del copyrighl.

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by Claudio Mataix y Plana

Ediciones del Castillo, S. A. Apartado de Correos, 9088. Madrid ISBN: 84-219-0175-3 Depósito legal: M. 34.041-1993 Impreso en Milofe, S. L.
CI RíoTormes, 12

PoI. Ind. «El Nogal». 28100 Algete (Madrid) Printed in Spain

Prólogo

La primera edición de esta obra, publicada en 1970 y reimpresa repetidas veces en España y Latinoamérica, nació en mis clases a los Ingenieros Superiores e Ingenieros Técnicos del I.C.A.!, La segunda edición, totalmente ampliada, revisada y puesta al día, se ha reelaborado también en contacto vivo con mis alumnosdel LC.A.I. La obra es una Mecánica básica del fluido incompresible (1). La segunda edición retiene la sucesión de los veintinueve capítulos, doce de los cuales están consagrados a las máquinas hidráulicas y a las transmisiones y controles hidráulicos y neumáticos: de ahí que el título completo de la obra MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS se haya mantenido también. En nuestra obra setratan los puntos siguientes: • Análisis de las propiedades del fluido, en particular de la PRESION y VISCOSIDAD (paradoja de D'Alembert, capa límite y desprendimiento de la capa límite). • Deducción matemática de las ECUACIONES FUNDAMENTALES: ecuación de la hidrostática, ecuaciones diferenciales de Euler, ecuación de Bernoulli, ecuación de la cantidad de movimiento, ecuación fundamental de lasturbomáquinas, etc. • HIDROSTATICA y sus problemas prácticos, a partir de la ecuación fundamental en sus múltiples formas. • HIDRODINAMICA y sus problemas prácticos, a partir de la ecuación de Bernoulli en sus múltiples formas. .1'URBOMAQUINAS HIDRAULICAS y sus problemas prácticos de instalación, funcionamiento y diseño a partir de la ecuación fundamental de Euler. • MAQUINAS HIDRAULICAS ALTERNATIVAS yROTOESTATICAS, • TRANSMISIONES Y CONTROLES HIDRAULICOS y NEUMATICOS, a partir del principio de Pascal.

Presa de la central mareomotriz de la Rance: longitud 800 metros. Hay instalados 24 grupos bulbos con una potencia total de 240 MW. Instalación única en el mundo en el momento actual. ¿Centrales mareomotrices en el futuro de 5.000 MW (golfo de Mezenak) o incluso de 35.000 MW (golfo dePenzhinok)?

(1) La compresibilidad del fluido sólo se tiene en cuenta en esta obra en el estudio del golpe de ariete. La estática y dinámica del fluido compresible se trata en mi obra Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas, Madrid, Ediciones Le.A.I., 1978, 734 págs.

vii

• Resumen teórico práctico de la TEORIA DE MODELOS, con deducción y aplicación de los cinco parámetros adimensionales desemejanza. • Deducción de las LEYES DE SEMEJANZA de bombas, ventiladores y turbinas hidráulicas y del número específico de revoluciones y experimentación con modelos de máquinas hidráulicas. • Redes de tuberías, instrumentación de medida, golpe de ariete·, cavitación, empuje ascensional, regulación de grupos hidroeléctricos, etc. La obra en esta segunda edición se ha ampliado, puesto al día,...