Analisis Diferencial - Mecanica De Fluidos

2. Análisis diferencial en Mecánica de Fluidos

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UNIVERSIDAD DE OVIEDO

Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Gijón Ingenieros Industriales Curso 2004-2005

Apuntes de Mecánica de Fluidos

ANÁLISIS DIFERENCIAL EN MECÁNICA DE FLUIDOS.
1. 2. 3. 4. Cinemática y dinámica de fluidos. Ecuaciones de constitución. Ecuaciones de conservación Problemas resueltos.

Julián Martínez dela Calle
Área de Mecánica de Fluidos Gijón noviembre 2004

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2. Análisis diferencial en Mecánica de Fluidos

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ANÁLISIS DIFERENCIAL EN MECÁNICA DE FLUIDOS
1. CINEMÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS 1.1. Métodos de análisis en Mecánica deFluidos: Lagrangiano y Euleriano. 1.2. Tipos de análisis en Mecánica de Fluidos: Diferencial, Dimensional e Integral. 1.3. Cinemática de Fluidos: propiedades del vector velocidad. 1.3.1. Derivada sustancial o material. 1.3.2. El operador NABLA: gradiente, divergencia y laplaciana. 1.4. Dinámica de Fluidos: fuerzas macroscópicas sobre los fluidos. 1.4.1. Fuerzas de volumen. 1.4.2. Fuerzas de superficie.1.4.3. Tensor de tensiones. 1.5. Tipos de flujo. 2. ECUACIONES DE CONSTITUCIÓN 2.1. Comportamiento mecánico: tensor de velocidad de deformación. 2.2. Fluidos Stokesianos: tensor de tensiones viscosas. 2.3. Fluidos Newtonianos. 2.3.1. Ec. de NAVIER-POISSON. 2.3.3. Tensor de tensiones de un fluido newtoniano. 2.4. Comportamiento térmico. 2.4.1. Ecuaciones de Estado. 2.4.2. Ecuaciones de transmisiónde calor. 3. ECUACIONES DE CONSERVACIÓN. 3.1. Ecuación diferencial de conservación de masa: ecuación de continuidad. 3.2. Ecuación diferencial de conservación de cantidad de movimiento: ecuación de movimiento de CAUCHY. 3.2.1. Fluido no viscoso: ecuación de EULER. 3.2.2. Flujo no viscoso en línea de corriente: ecuación de BERNOULLI. 3.2.3. Fluido newtoniano: ecuaciones de NAVIER-STOKES. 3.2.4. Lafunción de corriente y la función potencial de velocidad. 3.3. Ecuación diferencial de conservación de la energía: ecuación de la energía. 3.3.1. Ecuación de energía interna. 3.3.2. Ecuación de entalpía. 3.3.3. Ecuación de entropía. 3.4. Condiciones de contorno. 4. PROBLEMAS RESUELTOS. 4.1. Métodos de análisis: Euleriano y Lagrangiano. 4.2. Aplicación de la ecuación de continuidad: criterios deincompresibilidad. 4.3. Aplicación de las ecuaciones de continuidad y de BERNOULLI: descarga de depósitos. 4.4. Aplicación de la ecuación de BERNOULLI i: flujo no viscoso entre discos horizontales. 4.5. Aplicación de la ecuación de BERNOULLI i no estacionario: oscilaciones en un tubo en U. 4.6. Aplicación de la ecuación de BERNOULLI con aceleración de arrastre: bomba rotativa. 4.7. Aplicación de lasecuaciones de NAVIER-STOKES: flujo de COUETTE-POISEUILLE. 4.8. Aplicación de la ecuación de NAVIER-STOKES: flujo viscoso entre discos horizontales. 4.9. Aplicación de la ecuación de Energía: distribución de temperaturas en flujo de Poiseuille. 38 40 42 45 48 50 53 55 59 21 24 26 28 29 30 32 33 34 34 35 15 18 18
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ANEXOS. A1: Ecuaciones de conservación encoordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas A2: Newton, Berrnoulli, Euler, Lagrange, Laplace, Poisson, Navier, Cauchy, Stokes, Fraude, Mach, Reynolds, Weber, Prandtl, von Karman.

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2. Análisis diferencial en Mecánica de Fluidos

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1.CINEMÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS
1.1. Métodos de análisis en Mecánica de Fluidos: Lagrangiano y Euleriano. 1.2. Tipos de análisis en Mecánica de Fluidos: Diferencial, Dimensional e Integral. 1.3. Cinemática de Fluidos: propiedades del vector velocidad. 1.3.1. Derivada sustancial o material. 1.3.2. El operador NABLA: gradiente, divergencia y laplaciana. 1.4. Dinámica de Fluidos: fuerzas...