FLUJO COMPRESIBLE
Propósitos: Probablemente los dos efectos más importantes y caracterís-ticos de la compresibilidad en el flujo son: el estragulamiento, en el que la velocidad de flujo en el conducto está fuertemente limitado por la condición sónica, y las ondas de choque, que son cambios de propiedad casi dscontinuos en un flujo supersonico. El propósito de este capítulo es explicar y describir fenómenos tan sorprendentes a partir de las ecuaciones fundamentales del flujo fluido y la termodinámica, así como familiarizar al estudiante con los cálculos de ingeniería del flujo compresible. El análisis de flujo compresible está lleno de complicadas ecuaciones algebraicas, la mayoría de los cuales son difíciles de manipular o aplicar. Por ello, durante casi un siglo, los libros de texto de flujo compresible se han basado en el uso extensas tablas de relaciones numéricas para el cálculo. Mediante ejercicios resueltos se explica cómo abordar la solución de problemas de flujo compresible a partir de los principios fundamentales, las relaciones matemáticas y las tablas numéricas que derivan de estas últimas.
Objetivos de aprendizaje:
Al finalizar este capítulo el estudiante será capaz de:
- Describir los fundamentos teóricos del flujo compresible.
- Expresar cualitativamente el fenómeno del flujo compresible unidimen- sional identificando sus principales caracteristicas.
- Aplicar las ecuaciones de flujo compresibles a la resolucion problemas de flujo en toberas, difusores.
- Resolver problemas de de flujo compresible conductos de sección constante.
- Resolver problemas de flujo compresible utilizando fórmulas matemáticas y tablas numéricas.
Contenidos:
8.1 Introducción al flujo compresible
8.1.1 Consideraciones termodinámicas
8.1.2 Efectos de la compresibilidad
8.1.3 Propiedades locales de estancamiento
8.2 Ecuaciones básicas para el flujo isentrópico
8.3 Efecto de la variación del área sobre las propiedades del flujo isentrópico.
8.4 Flujo isentropico en toberas y difusores
8.4.1 Funcionamiento de toberas y difusores
8.5 Flujo en un conducto de área constante con fricción
8.6 Flujo sin fricción en un conducto de área constante con intercambio de calor.
Problemas Resueltos
Autoevaluación
- Test
- Resolución
Establece estándares para varios campos de la ingeniería incluida la mecánica de fluidos.
BIBLIOGRAFÍA
- White, Frank M., Fluid mechanics/ 7th ed.
- Yunus A. Çengel, John M. Cimbala, Mecánica de Fluidos/ Fundamentos
y Aplicaciones; 1ra ed. - Fox Robert y McDonald Alan. Introducción a la Mecánica de Fluidos.
Cuarta edición. Editorial: Mc Graw-Hill. - Shames Irving. Mecánica de Fluidos. Tercera edición. Editorial: Mc
Graw-Hill.