Mecanica de Fluidos

APUNTES DE MECÁNICA DE FLUIDOS

APUNTES DE MECÁNICA DE FLUIDOS
z

∂P ∆z 

P+
 ∆x ⋅ ∆y
∂z 2 

∂P ∆x 

P−
 ∆z ⋅ ∆y
∂x 2 



∂P ∆y 

 P − ∂y 2 
 ∆x ⋅ ∆z




∂P ∆y 

 ∆x ⋅ ∆z
 P + ∂y 2 


y

∂P ∆x 

P+
∆y ⋅ ∆z
∂x 2 

x

∂P ∆z 

 ∆x ⋅ ∆y
P−
∂z 2 


KARLA GONZÁLEZ NOVION

VERSIÓN 2014

APUNTES DE MECÁNICA DE FLUIDOS – Prof. K. González N.

INDICE

INDICE............................................................................................................ 2
CAPÍTULO N°1: INTRO DUCCIO N ........................................................... 1
CAPÍTULO Nº2: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ....................................... 3
C A P ÍTU LO 2.1: D E FIN IC IÓN D E LOS FLU ID OS , P R OP IE D A DE S ,
C OMP OR TA MIE N TO (L E Y DE N E W TON -N AVIE R )………………………………..3
CAPÍTULO 2.2: ECUACIÓN DE ESTADO, PROCESOS, COMPRESIBILIDAD, PRESIÓN DE
VAPOR, TENSIÓN SUPERFICIAL…………………………………………………………8
CAPÍTULO Nº3: ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS ............................................. 15
C A P ÍTU LO 3.1: P R OP IE D A DE S DE LA P RE S IÓN Y LE Y H ID R OS TÁ TIC A …….15
C A P ÍTU LO 3.2: V A R IA C ION E S D E LA P R ES IÓN D E U N FLU ID O E N R EPOS O ,
D E TE R MIN A C IÓN D E P R ES ION E S E N MAN ÓME TR OS Y P IE ZÓME TR OS …….23
C A P ÍTU LO 3.3: V A R IA C ION E S D E LA P R ES IÓN D E U N FLU ID O E N R E P OS O
B A J O LA AC C IÓN D E OTR OS C A MPOS D E FUE R ZA S ………………………….31
C A P ÍTU LO 3.4: F U E R ZAS S OBR E SU P ER FIC IE S ………………………………36
C A P ÍTU LO 3.5: F U E R ZAS S OBR E S U PE R FIC IE S ………………………………40
C A P ÍTU LO3.6: F U E R ZAS S OBR E C U ER P OS S U ME R GID OS , E MP U JE …….43
CAPÍTULO Nº4: CINEMATICA DE LOS FLUIDOS ........................................ 46
C A P ÍTU LO 4.1: C LA S IF IC A C IÓN D E L M OV IM IE N TO , L ÍN E AS DE
T R A YE C TOR IA Y D E C OR R IE N TE . M É TOD OS D E DE S CR IP C IÓN D E L
M OV IM IE N TO ………………………………………………………………………..46
C A P ÍTU LO 4.2: V E LOC ID A D , A C ELE R A C IÓN Y G A S TO ………………………51
C A P ÍTU LO 4.3: R OTA C IÓN Y V OR T IC ID A D …………………………………….56
C A P ÍTU LO 4.4: V OLU ME N D E C ON TR OL Y T E OR E MA D E L T RA NS P OR TE DE
R E Y N OLD S …………………………………………………………………………..61
C A P ÍTU LO 4.5: P R IN C IP IO D E C ON T IN U ID A D (M A SA )…………………….66
CAPÍTULO Nº5: DINAMICA DE LOS FLUIDOS ............................................. 69
CA P ÍTU LO 5.1: T E ORE MA DE LA C AN TID A D D E M OV IM IE N TO Y E C U A C IÓN
D E N A V IE R S TOK E S ………………………………………………………………..69
ECUACIÓN DE NAVIER STOKES……………………………………………………….73
C A P ÍTU LO 5.2: E C U A C IÓN D E N A V IE R S TO K E S ……………………………...76
C A P ÍTU LO 5.3: N AV IE R S TOK E S E N C OORD E N AD AS C ILÍN D R IC A S , F LU ID O
I D E A L , E C U A C IÓN D E B E R N OU ILL I……………………………………………...78
FLUIDO IDEAL Y ECUACIÓN EULER……………………………………………………79
BERNOUILLI……………………………………………………………………………80
C A P ÍTU LO 5.4: E C U A C IÓN D E E N E R GÍA – E N FOQU E I N TE GR A L ………….81
C A P ÍTU LO 5.5: E C U A C IÓN D E E N E R GÍA F LU ID O N O I D E A L ………………..85
C A P ÍTU LO 5.6: P É R D ID A S D E E N E R GÍA F R IC C ION A LE S Y S IN GU LA R E S ...89
C A P ÍTU LO 5.7: T E OR E MAD E L M OME N TUM D E S DE E L P U N TO D E V IS TA
IN TE GR A L ……………………………………………………………………..94

APUNTES DE MECÁNICA DE FLUIDOS – Prof. K. González N.

CAPITULO Nº6: ANÁLISIS DIMENSIONAL ................................................... 97
C A P ÍTU LO 6.1: A N Á LIS IS D IME N S ION A L Y M OD E LOS …………………….97
INDICE DE F IGURAS
Figura 1: Fluido Viscoso entre dos placas Paralelas.......................................... 5
Figura 2: Gráfico Reológico de materiales típicos............................................... 7
Figura 3: Presión de Vapor y Temperatura de Ebullición para el caso del Agua
.......................................................................................................................... 11
Figura 4: Esfuerzos sobre una Superficie Elemental...