Mecánica de fluidos
¿Cuáles son los puntos claves que abordaremos en Mecánica de Fluidos? Si quieres saber más:
Cinemática
La cinemática en mecánica de fluidos se refiere al estudio de las propiedades del movimiento de un fluido sin considerar las fuerzas que lo causan. En otras palabras, se centra en describir la posición, velocidad y aceleración de las partículas de un fluido en movimiento, así como en analizar los patrones de flujo y las trayectorias seguidas por el fluido. En resumen, la cinemática en mecánica de fluidos se enfoca en las características del movimiento del fluido sin tener en cuenta las fuerzas que actúan sobre él.
Fluidoestática
La estática de fluidos en mecánica de fluidos se refiere al estudio de los fluidos en reposo o en equilibrio, es decir, cuando no hay movimiento relativo entre las partículas del fluido. En esta rama se analizan las presiones que actúan sobre el fluido en reposo, estudiando las fuerzas que influyen en su comportamiento. En resumen, la estática de fluidos se centra en el análisis de los fluidos cuando no hay movimiento, enfocándose en el estudio de la presión de cada punto de un campo fluido.
Dinámica
La dinámica en mecánica de fluidos se refiere al estudio del comportamiento de los fluidos en movimiento y las fuerzas que causan dicho movimiento. Esto incluye el análisis de la fuerza, el impulso y la energía asociada con el flujo de fluidos. La dinámica se encarga de estudiar cómo los fluidos responden a las fuerzas aplicadas. En resumen, la dinámica en mecánica de fluidos se enfoca en comprender y predecir el movimiento debido a las fuerzas que actúan sobre los fluidos.
Temario de la asignatura
Cinemática
Movimiento
La cinemática en mecánica de fluidos abarca varios aspectos fundamentales sobre el analisis del movimiento de los fluidos. Entre estos aspectos se encuentran la trayectoria, que describe la ruta seguida por una partícula fluida en el espacio en función del tiempo. Además, se estudian los conceptos de líneas de corriente, el camino o senda trazado por una partícula fluida y la traza resultante de su movimiento en un cierto intervalo de tiempo. Estos conceptos son cruciales para comprender el comportamiento de los fluidos en diversas situaciones y aplicaciones.
Flujos
La cinemática en mecánica de fluidos involucra el análisis de diversos aspectos del movimiento del fluido. Entre estos aspectos se encuentran los flujos irrotacionales y solenoidales, que describen respectivamente la ausencia de rotación y la inexistencia de divergencia en el flujo del fluido. Además, se estudian las funciones potenciales y de corriente, las cuales son herramientas matemáticas importantes para describir y analizar el comportamiento de los fluidos en movimiento. Estos conceptos son fundamentales para comprender la dinámica de los fluidos y tienen aplicaciones en una amplia gama de campos, desde la aerodinámica hasta la hidrodinámica.
Deformación (Grado de arquitectura Naval e ingeniería marítima)
En el estudio de la cinemática en mecánica de fluidos, uno de los aspectos clave es la velocidad de deformación. Este concepto describe cómo varía la forma o la geometría de un elemento de fluido a medida que fluye. La velocidad de deformación es una medida de la tasa de cambio de la deformación en un fluido en movimiento, y se relaciona estrechamente con la deformación del fluido en términos de estiramiento, compresión o cizallamiento. Comprender la velocidad de deformación es fundamental para aplicaciones prácticas como el diseño de sistemas de tuberías, la aerodinámica y la hidrodinámica.
Fluidoestática
Fuerzas
Analizaremos todas las fuerzas que afectan a un volumen fluido, clasificando estas en fuerzas superficiales, como la presión y los esfuerzos viscosos y fuerzas volumétricas o másicas como las aceleraciones lineales y el resto de aceleraciones que participarían solo en caso de que el volumen fluido estuviese rotando respecto a un eje como son la aceleración centrifuga, de coriolis y tangencial. Por último, haremos hincapié en cuáles son las fuerzas que afectan realmente cuando el fluido se encuentra en reposo para poder formar la ecuación general de la Fluidoestática.
Ecuación general de la fluidoestática
Es fundamental para comprender cómo se distribuye la presión en un fluido en reposo. La ecuación de la fluidoestática establece que la presión en un fluido en reposo es constante en todas las direcciones en un punto.
Cuando el fluido está en reposo y no hay fuerzas adicionales actuando sobre él, aparte de la gravedad podemos renombrarla como la ecuación de la presión hidrostática, esta establece que la presión en un fluido en reposo aumenta linealmente con la profundidad.
Sin embargo, cuando actúan más fuerzas sobre el volumen fluido en reposo tendremos que hacer uso de la ecuación de la fluidoestatica en toda su extensión.
Dinámica
Teorema del transporte de Reynolds
Este principio es esencial para la comprensión de la dinámica de fluidos, ya que nos permite analizar cómo las propiedades de un fluido varían a medida que fluye a través de un campo.
Todas las expresiones, ecuaciones generales, que trabajaremos a lo largo y ancho de este bloque nacerán de la formulación del teorema del transporte de Reynolds desde la ecuación de la conservación de masa hasta la ecuación de la conservación de la energía.
Flujo 1D (Viscosidad dominante)
Descubriremos la verdadera influencia de la viscosidad en la dinámica de fluidos, Este efecto es fundamental en el comportamiento de un volumen fluido, determinando la resistencia al flujo y la distribución de velocidades, lo que impacta de lleno en el diseño eficiente de sistemas hidráulicos.
Análisis dimensional
Análisis dimensional
El análisis dimensional es esencial en la mecánica de fluidos al permitir simplificar y generalizar las relaciones entre variables físicas. Facilita la identificación de parámetros adimensionales clave que caracterizan el comportamiento de los fluidos, lo que resulta fundamental para la comprensión de fenómenos complejos y el diseño eficiente de sistemas ingenieriles.
Semejanza física
El análisis dimensional y la semejanza física son herramientas fundamentales en la mecánica de fluidos, permitiendo la generalización de resultados experimentales y el diseño eficiente de sistemas a partir de modelos a escala. Estas técnicas facilitan la extrapolación de datos y la predicción del comportamiento de fluidos en una amplia gama de situaciones, desde el diseño de aeronaves hasta la ingeniería de sistemas de distribución de agua.
Soy Peri
Esta asignatura la guiaré yo. Mis primeros pinitos como profesor comenzaron en la universidad, cuando aún era alumno y me preparaba para los exámenes enseñando a mis compañeros, ahora te acompañaré a ti.
Te podemos ayudar
nuestro Whatsapp +34 604 98 33 66
Reseñas de ingenieros que han pasado por nuestra Academia
Aquí os hemos dejado algunas de las reseñas que hemos recibido de los alumnos de los diferentes Grados Superiores de ingeniería.
Otras asignaturas
que te pueden interesar...
Si además de Mecánica de fluidos tienes dificultades con otras asignaturas del Grado, ¡Echa un vistazo a nuestro listado! sino encuentra la que necesitas, no dudes en contactarnos.
DESTACADO
ERM1
Termotécnia
Expresión Gráfica y Diseño asistido
Practica ahora
Aquí te presentamos un área donde puedes encontrar diversas herramientas que te harán afianzar los conocimientos aprendidos en las clases.