Mecánica de fluidos – 1ra edicióneBook
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Name: Mecánica de fluidos - 1ra edición
SKU: 9789585081659
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Autor: Caudex Vitelo Pañaranda Osorio

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Impreso $16.42

Estudiar las condiciones de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento, requiere no solo de la comprensión de las leyes de mecánica clásica o newtoniana, sino también de los procesos fisicomatemáticos que intervienen en la física del estado sólido, debido a la propia naturaleza fluida de las partículas. Por ello se propone consolidar los métodos y ecuaciones para los fluidos.

De forma breve y con un lenguaje sencillo, el libro aborda los dos grandes temas de la Mecánica de fluidos: la estática y el flujo de fluidos a partir de sus fundamentos fisicomatemáticos. Presenta además capítulos relacionados con la hidráulica (tuberías, dispositivos de aforo, bombas y flujo con superficie libre), entendida esta como una rama derivada de la mecánica de fluidos.

La obra está dirigida a estudiantes y profesionales de Ingeniería sanitaria, ambiental y civil, o interesados en el campo de la mecánica de fluidos y/o de la hidráulica.

Descripción

SOBRE LOS AUTORES

Caudex Vitelo Pañaranda Osorio

TABLA DE CONTENIDOS

Presentación — p. XXXIII
Prefacio — p. XXXV
Capítulo 1. Nociones generales — p. 1
1.1. La mecánica de fluidos y la ingeniería. Reseña histórica — p. 1
1.2. Sistemas de unidades — p. 4
1.2.1. Magnitudes fundamentales y derivadas — p. 4
1.2.2. Representación dimensional y la Ley de la homogeneidad dimensional — p. 4
1.2.3. Sistema Internacional, Inglés Gravitacional, Técnico Inglés y Cegesimal — p. 5
1.2.4. Equivalencias y fracción unitaria — p. 10
1.3. Ejercicios — p. 13
1.4. Problemas — p. 13
Capítulo 2. Propiedades de los fluidos — p. 15
2.1. Definición de fluido — p. 15
2.1.1. Fuerzas superficiales y de cuerpo (másicas). Esfuerzos: tensiones normales — p. 16
2.1.2. Tensión en un punto — p. 17
2.1.3. Clases de fluidos — p. 22
2.2. Propiedades de los fluidos — p. 23
2.2.1. Densidad — p. 23
2.2.2. Peso específico — p. 23
2.2.3. Gravedad específica — p. 23
2.2.4. Volumen específico — p. 24
2.2.5. Viscosidad dinámica o absoluta — p. 24
2.2.6. Viscosidad cinemática — p. 25
2.2.7. Presión de vapor — p. 26
2.2.8. Tensión superficial — p. 27
2.3. Ejercicios — p. 30
2.4. Problemas — p. 30
Capítulo 3. Estática de los fluidos — p. 31
3.1. Presión en un punto — p. 31
3.2. Ecuación fundamental de la hidrostática. Variación de las presiones en una masa fluida incompresible en reposo — p. 32
3.3. Ley de Pascal — p. 35
3.4. Prensa hidráulica — p. 35
3.5. Presión de los gases — p. 35
3.6. Presión atmosférica — p. 36
3.7. Unidades de presión — p. 37
3.8. Piezómetros y manómetros — p. 37
3.8.1. Piezómetros — p. 38
3.8.2. Manómetros en U — p. 38
3.8.3. Manómetros de líquidos inmiscibles — p. 39
3.8.4. Manómetros diferenciales — p. 40
3.8.5. Manómetro diferencial compuesto — p. 41
3.9 Fuerzas sobre superficies planas — p. 43
3.9.1 Fuerzas sobre superficies horizontales — p. 43
3.9.2 Fuerzas sobre superficies inclinadas — p. 45
3.9.3 Fuerzas sobre superficies verticales — p. 48
3.9.4 Fuerza hidrostática sobre superficies curvas — p. 49
3.10. Fuerzas en tuberías — p. 52
3.11. Principio de Arquímedes. Empuje hidráulico — p. 54
3.12. Estabilidad y flotación — p. 56
3.13. Traslación y rotación de masas líquidas — p. 58
3.13.1. Traslación de masas líquidas. Movimiento lineal — p. 59
3.13.2. Rotación de masas líquidas — p. 60
3.14. Problemas — p. 64
Capítulo 4. Flujo de los fluidos — p. 69
4.1 Método euleriano y lagrangiano — p. 70
4.1.1 Método euleriano — p. 70
4.1.2 Método lagrangiano — p. 70
4.1.3 La derivada material — p. 71
4.2 Tipos de flujo — p. 73
4.2.1 Fluido ideal o inviscido — p. 73
4.2.2 Fluido real o viscoso — p. 73
4.2.3 Fluido unidimensional, bidimensional y tridimensional — p. 74
4.2.4 Flujo estable e inestable — p. 74
4.2.5 Otros tipos de flujo — p. 74
4.3 Líneas de corriente, estelas y trayectorias — p. 75
4.3.1 Coordenadas de las líneas de corriente — p. 76
4.4 Sistema y volumen de control — p. 79
4.4.1 Sistema — p. 79
4.4.2 Volumen de control — p. 80
4.4.3 Representación del volumen de control y del sistema — p. 80
4.4.4 Propiedades extensivas e intensivas de un fluido — p. 81
4.4.5 Teorema de Transporte de Reynolds — p. 82
4.4.6 Generalización del Teorema de Transporte de Reynolds — p. 85
4.5 Análisis integral de flujo de fluidos — p. 87
4.5.1 Deducción de la ecuación de continuidad mediante el análisis integral de flujo de fluidos — p. 88
4.5.2 Deducción de la ecuación de la cantidad de movimiento lineal mediante el análisis integral de flujo de fluidos — p. 95
4.5.3 Deducción de la ecuación de momento de la cantidad de movimiento mediante el análisis integral de flujo de fluidos — p. 99
4.5.4 Deducción de la ecuación de energía mediante el análisis integral de flujo de fluidos — p. 108
4.5.5 Derivación de la ecuación de Bernoulli a partir de la ecuación de energía. Línea de energía y piezométrica — p. 111
4.5.6 Flujo estable en la media con fricción — p. 113
4.6 Análisis diferencial de flujo de fluidos — p. 123
4.6.1 Movimiento de traslación — p. 123
4.6.2 Deformación lineal — p. 124
4.6.3 Deformación angular — p. 125
4.6.4 Deducción de la ecuación de continuidad mediante el análisis diferencial de flujo de fluidos — p. 128
4.6.5 Deducción de la ecuación de cantidad de movimiento lineal a partir de las ecuaciones de movimiento mediante el análisis diferencial de flujo de fluidos — p. 130
Capítulo 5. Análisis dimensional — p. 139
5.1 Conceptos básicos — p. 139
5.2 El Teorema π de Buckingham — p. 140
5.3 Modelos hidráulicos. Similitud hidráulica — p. 144
5.3.1 Similitud geométrica — p. 144
5.3.2 Similitud cinemática — p. 145
5.3.3 Similitud dinámica — p. 145
Capítulo 6. Tuberías — p. 149
6.1 Pérdidas — p. 150
6.1.1 Estudios experimentales sobre el factor de fricción — p. 151
6.2 Estimación del diámetro requerido a partir de las ecuaciones de Darcy-Weisbach y Colebrook-White — p. 155
6.3 Diseño de una tubería simple a partir de las pérdidas disponibles y de los caudales de diseño — p. 165
6.3.1 Derivación de una útil ecuación de diseño a partir de la combinación de las ecuaciones de Darcy-Weisbach y de Colebrook-White — p. 165
6.3.2 Remplazo de una tubería simple por dos tuberías en serie para aprovechar eficientemente las pérdidas disponibles — p. 169
6.4 Tuberías en serie — p. 174
6.5 Tuberías en paralelo — p. 187
6.5.1 Comprobación del diseño — p. 190
6.6 Redes — p. 199
6.6.1 Redes abiertas — p. 200
6.6.2 Redes cerradas — p. 224
6.7 Problemas — p. 241
Capítulo 7. Dispositivos de aforo, orificios y compuertas — p. 243
7.1 Venturímetros — p. 243
7.2 Tubo Pitot — p. 246
7.3 Orificios — p. 247
7.4 Orificios con descarga sumergida — p. 249
7.5 Compuertas — p. 250
Capítulo 8. Bombas — p. 253
8.1 Clasificación de las bombas — p. 253
8.1.1 Bombas de desplazamiento positivo (BDP) — p. 253
8.1.2 Bombas dinámicas — p. 256
8.2 Instalación de una bomba — p. 260
8.3 Altura útil o efectiva o altura dinámica total — p. 265
8.4 Carga de aspiración neta positiva (CANP) — p. 267
8.5 Selección de la bomba — p. 268
Capítulo 9. Flujo con superficie libre — p. 279
9.1 Elementos geométricos de la sección de un canal — p. 279
9.2 Diferentes tipos de flujo — p. 280
9.2.1 Flujo uniforme — p. 283
9.3 Concepto de energía específica — p. 291
9.4 Momentum y coeficiente de Boussinesq — p. 296
9.5 Fuerza específica — p. 300
9.6 Flujo rápidamente variado. Resalto hidráulico — p. 302
9.7 Control de flujo — p. 309
9.7.1 Vertederos — p. 309
9.7.2 Canaleta Parshall — p. 312
9.8 Flujo gradualmente variado — p. 315
9.8.1 Análisis de los perfiles de flujo — p. 318
9.9 Los métodos paso a paso. El método de paso directo — p. 320
9.10 Flujo permanente, espacialmente variado — p. 327
9.10.1 Flujo con incremento de caudal — p. 327
9.10.2 Flujo con disminución de caudal — p. 334
9.11 Flujo no permanente — p. 336
9.11.1 Flujo no permanente, gradualmente variado — p. 337
9.12 Problemas — p. 341
Bibliografía — p. 343