Este documento presenta el temario de la asignatura de Fundamentos de Mecánica de Fluidos. Cubre temas como conceptos básicos de fluidostática, cinemática y dinámica de fluidos, análisis dimensional, dinámica de fluidos viscosos, flujo compresible no viscoso y métodos numéricos en mecánica de fluidos. El objetivo es introducir los principios fundamentales del estudio del movimiento de los fluidos y su aplicación a problemas de ingeniería.

1. Mecánica de Fluidos http://www.euita.upm.es/guia/planes_estudio/mecanica...
ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA AERONÁUTICA
TEMARIO DE LA ASIGNATURA:
FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS:
1. CONCEPTOS BÁSICOS Y FLUIDOSTÁTICA.
Propiedades de los fluidos. Presión. Viscosidad.
Estática de fluidos. Equilibrio de un líquido. Equilibrio de un gas. Fuerza sobre
un cuerpo sumergido.
2. CINEMÁTICA DE FLUIDOS.
Introducción. Modos de estudio del movimiento: Euler y Lagrange.
Clasificación del movimiento de un fluido.
Según sus propiedades físicas: efecto de la viscosidad, variación de la
densidad.
Según las características del movimiento: variación con el tiempo,
dependencia del espacio, la velocidad, ...
Trayectorias, líneas de corriente y trazas. Hilos de corriente y tubos de
corriente.
Derivada de una función fluida.
Caudal. Gasto másico.
Movimientos singulares. Manantiales y torbellinos potenciales.
3. DINÁMICA DE FLUIDOS.
Introducción. Teoría del transporte de Reynolds.
Ecuación de conservación de la masa o de continuidad.
Ecuación de cantidad de movimiento.
Ecuación del momento de la cantidad de movimiento.
Ecuación de Bernouilli genaralizada.
Ecuación de la energía.
Movimiento isentrópico. Condiciones de remanso.
Velocidad del sonido. Numero de Mach. Criterio de compresibilidad.
4. ANÁLISIS DIMENSIONAL.
Concepto de semejanza.
Teorema de Buckingham.
Adimensionalización de ecuaciones.
DINÁMICA DE FLUJOS VISCOSOS:
5. VISCOSIDAD.
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Introducción. Clasificación del movimiento de los fluidos viscosos. Experiencia
de Osborne Reynolds. Significado físico del "Re". Fuerzas superficiales.
Régimen laminar. Movimiento entre placas. Corriente de Couette, de
Poisseuille. Movimiento axilsimétrico.
Régimen turbulento. Cantidad de turbulencia.
6. TEORÍA DE LA CAPA LÍMITE.
Teoría de la capa límite. Laminar y turbulenta. Incompresible y compresible.
Espesores de la capa límite.
Coeficiente de Resistencia de fricción. Placa plana.
Proceso de desprendimiento de la capa límite.
7. FLUJO VISCOSO EXTERNO.
Introducción. Origen y definición de la resistencia fluidodinámica.
Resistencia de fricción y de presión.
Resistencia de un cilindro. Influencia del número de Reynolds y de Strouhal.
Resistencia de cuerpos romos.
8. FLUJO VISCOSO INTERNO.
Perdida de carga en tuberías. Longitud de desarrollo de la capa límite en
tuberías. Pérdidas Regulares. Diagrama de Moody. Boqueo viscoso. Pérdidas
singulares.
Turbomaquinaría. Bombas, turbinas, compresores y ventiladores.Curvas
características. Leyes de semejanza. Acoplamiento en serie y paralelo.
Acoplamiento a una instalación.
9. MÉTODOS NUMÉRICOS EN MECÁNICA DE FLUIDOS (CFD).
Introducción. Discretización del fluido. Tipos de mallado. Condiciones de
contorno. Modelos de turbulencia.
FLUJO COMPRESIBLE NO VISCOSO:
10. MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL ISENTRÓPICO.
Condiciones críticas. M*. Variación de la velocidad con la sección.
11. ONDAS DE CHOQUE.
Onda de choque normal. Relación de Prandtl. Onda de choque normal débil.
Onda de choque oblicua. Onda adherida y desprendida. Onda de Mach.
Onda de choque cónica.
“Reflexión” e interacción de ondas de choque.
12. ONDAS DE EXPANSIÓN.
Movimiento de Prandtl-Meyer. Desviación máxima de la corriente.
13. FLUJO COMPRESIBLE EN CONDUCTOS.
Movimiento en conducto convergente-divergente. Gasto máximo en una
Tobera. Bloqueo sónico. Estudio de tobera convergente y convergente-
divergente. Conducto con dos gargantas. Adición de calor en conductos de
sección constante. Influencia en el número de Mach.
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BIBLIOGRAFÍA
Barcala, A. "Apuntes de Mecánica de Fluidos" EUITA
Shames, I. "Mecánica de Fluidos" McGraw Hill 1997
White, F. "Mecánica de Fluidos" McGraw Hill 1993
Copyright © 2005 Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Aeronáutica
Última modificación: 30 de noviembre de 2005
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