Dinámica de fluidos con introducción a la teoría de la turbulencia

Dinámica de fluidos con introducción a la teoría de la turbulencia

Este libro es apropiado para un primer curso de mecánica de fluidos en el nivel de postgrado. Si bien es autocontenido, supone alguna familiaridad con conceptos básicos de mecánica de fluidos, como los que se adquieren en un curso de nivel de pregrado. Exige conocimientos de álgebra lineal, cálculo vectorial y ecuaciones diferenciales propios del ciclo de matemáticas para ingenieros en el nivel de pregrado. El libro se divide en tres sectores: el primero dedicado a los fundamentos de mecánica de medios continuos que permite presentar sobre bases firmes y generales conceptos de cinemática, esfuerzos y principios de conservación apropiados no sólo para el estudio de fluidos, sino para cualquier medio continuo regido por la mecánica clásica. Un segundo sector se centra en la aplicación de los conceptos desarrollados en el primer sector a los fluidos en sus diversas manifestaciones: flujos irrotacionales, rotacionales, viciosos y capas límite. En este sector se hace especial énfasis en presentar elementos de la dinámica de la verticidad, que contribuyen a entender la física de flujos complejos. El tercer sector presenta los fundamentos de la teoría de turbulencia, por considerarse este tipo de flujos los de mayor relevancia en ingeniería, pero además por representar una de las áreas más bellas y desafiantes de estudio e investigación dentro de la mecánica clásica en general. El libro se divide en tres sectores: el primero dedicado a los fundamentos de mecánica de medios continuos que permite presentar sobre bases firmes y generales conceptos de cinemática, esfuerzos y principios de conservación apropiados no sólo para el estudio de fluidos, sino para cualquier medio continuo regido por la mecánica clásica. Un segundo sector se centra en la aplicación de los conceptos desarrollados en el primer sector a los fluidos en sus diversas manifestaciones: flujos irrotacionales, rotacionales, viciosos y capas límite. En este sector se hace especial énfasis en presentar elementos de la dinámica de la verticidad, que contribuyen a entender la física de flujos complejos. El tercer sector presenta los fundamentos de la teoría de turbulencia, por considerarse este tipo de flujos los de mayor relevancia en ingeniería, pero además por representar una de las áreas más bellas y desafiantes de estudio e investigación dentro de la mecánica clásica en general.
Presentación

Primer sector
Introducción a la mecánica de medios continuos

I. Introducción a la mecánica de medios continuos
I.1 Propiedades extensivos e intensivas
I.2 Las interacciones mecánicas y térmicas entre cuerpos
I.3 La cinemática de cuerpos deformables. (En la descripción de Euler)
I.4 Principios de conservación en MMC. (En variables extensivas e intensivas)

Segundo sector
Mecánica de fluidos

II. Mecánica de fluidos
II.1 Fuerzas en fluidos: presión y esfuerzos viscosos
II.2 Ecuaciones de conservación en mecánica de fluidos
II.3 Flujos ideales irrotacionales
II.4 Flujos rotacionales ideales. (Introducción a la dinámica de la vortacidad)
II.5 Flujos viscoso
II.6 Introducción a la capa límites

Tercer sector
Turbulencia y sistemas dinámicos

III. Turbulencia y sistemas dinámicos
III.1 Sistemas dinámicos determinísticos: formas de equilibrio
III.2 Sistemas dinámicos de dimensión n: un enfoque estadístico
III.3 Ecuaciones de Navier Stokes: un enfoque estadístico
III.4 Algunos modelos de clausura importantes en ingeniería: ejemplos
III.5 Análisis espectral y escalas de flujo

Apéndices

A. Álgebra lineal y cálculo vectorial
B. Dinámica de contornos
C. Láminas de vortacidad (vortex sheets)
D. Relación esfuerzo - deformación en fluidos newtonianos

Índice temático

Bibliografía y referencias

  • SCI001000 CIENCIA > Acústica y sonido
  • PHDS
  • Física