Mecànica de fluids. Fonaments II

Mecànica de fluids. Fonaments II......Page 1
Presentació......Page 3
Índex......Page 4
21.1 Introducció......Page 8
21.2 Capes límits acoblades i desacoblades......Page 10
21.3 Equacions de la capa límit laminar desacoblada.......Page 13
21.3.1 Gruix de la capa límit. Gruix de desplaçament i de quantitat de moviment......Page 16
21.4 Capa límit laminar per a una placa plana......Page 17
21.5 L'equació de la quantitat de moviment per a la capa límit......Page 20
21.6 Mètode de Karman-Polhausen......Page 22
21.7 Mètode integral de Thwaites......Page 24
21.8.1 Naturalesa composta d'una capa límit turbulenta......Page 26
21.8.2 Equacions de la capa límit turbulenta......Page 29
21.8.3.1 Superfície llisa......Page 34
21.8.3.2 Superfície rugosa......Page 36
21.8.5 La capa global......Page 39
21.8.6 Fregament fluidodinàmic......Page 40
21.8.6.1 Coeficient de fricció fluidodinàmica sobre superfícies llises......Page 41
21.8.6.2 Coeficient de fricció fluidodinàmica sobre superfícies rugoses......Page 44
21.9.1 Introducció......Page 46
21.9.2 Capes límits laminars desacoblades......Page 48
21.9.2.1 Fluxos bidimensionals semblants......Page 51
21.9.2.2 Fluxos bidimensionals no semblants......Page 55
21.10 Capa límit tèrmica turbulenta......Page 61
21.10.1 La capa interna......Page 64
21.10.3 La capa global......Page 68
21.11.1 Capes límits sense gradient de pressió......Page 69
21.11.2 Capes límits amb gradient de pressió......Page 71
21.12.1 Introducció......Page 75
21.12.2 Capes límits de convecció natural......Page 80
21.12.2.1 Corrent laminar al llarg de plaques verticals......Page 82
21.12.2.2 Corrent turbulenta al llarg de plaques verticals......Page 84
21.12.3 Altres correlacions per avaluar el nombre local de Nusselt de corrents convectives......Page 85
21.13.1 Introducció......Page 86
21.13.2 Bombolla de separació de transició......Page 87
21.13.3 La naturalesa de la separació del corrent al voltant de cossos roms bidimensionals de vores agudes i la seva posterior adherènica a la paret......Page 89
21.13.4 Desenvolupament de la capa límit després d'un canvi brusc de les condicions externes......Page 91
21.13.5 Desenvolupament del flux en una regió de fort gradient de pressió advers......Page 93
21.13.6 Mètodes de càlcul de fluxos turbulents bidimensionals separats......Page 97
Bibliografies......Page 102
22.1 Introducció......Page 104
22.2 La superfície frontera de fluxos turbulents lliures. Arrossegament de fluid ambient......Page 107
22.3 Fluxos plans......Page 109
22.3.1 Equacions de quantitat de moviment......Page 110
22.4 Conservació global de la quantitat de moviment i d'energia......Page 112
22.5 Desenvolupament autoconservatiu de fluxos de turbulència lliure......Page 114
22.6 Deixants turbulents plans......Page 116
22.7 Deixants axil simètrics......Page 120
22.8 Rajos i capes de mescla......Page 121
22.9 Paràmetres de flux de turbulència lliure......Page 124
22.10 Energia cinètica turbulenta......Page 126
22.11 Corrents tèrmics......Page 127
22.12 Flocalls......Page 129
Bibliografia......Page 136
23.2 El problema de les escales múltiples......Page 137
23.3.2 Llei de defecte de velocitat......Page 138
23.3 Flux turbulent en tubs......Page 139
23.3.2 La regió central......Page 142
23.3.3 La subcapa inercial......Page 143
23.3.4 Llei de fricció logarítmica......Page 144
23.3.5 La subcapa viscosa......Page 145
23.3.6 Dades experimentals sobre la llei de paret......Page 146
23.3.7 Dades experimentals sobre la llei de defecte de velocitat......Page 147
23.3.8 El flux d'energia......Page 148
23.3.9 Flux sobre superfícies rugoses......Page 149
Bibliografia......Page 151
24.1 Línies de Fanno i de Rayleigh......Page 153
24.2 Flux de Fanno......Page 158
24.2.1 Flux de Fanno en el cas de compressibilitat negligible......Page 161
24.2.2 Flux isotèrmic......Page 162
24.3 Descàrrega d'un dipòsit per un tub amb addició de calor i negligint la fricció......Page 172
24.4 Flux per un tub de secció constant, alimentat des d'un dipòsit, amb fricció i addició de calor......Page 186
24.5 Descàrrega d'un dipòsit per un conducte de secció constant aïllat tèrmicament amb fregament......Page 187
24.6 Flux compressible estacionari en conductes d'àrea variable amb fregament i addició de calor......Page 191
Bibliografia......Page 193
25.2 Fórmules de pèrdua de càrrega......Page 195
25.3 Càlcul d'una xarxa: mètode de Hardy Cross......Page 198
25.4 Equacions generals d'una xarxa......Page 200
25.5 Formulació de la matriu global del sistema......Page 201
25.6 Resolució del sistema......Page 203
25.7 Formació de les particions......Page 204
25.8 Mètode Quasi-Newton......Page 205
Bibliografia......Page 207
26.1 Introducció......Page 208
26.2.1 Forma simplificada de l'equació dinàmica......Page 209
26.3 Obertura ràpida d'una vàlvula en l'extrem d'una canonada......Page 210
26.4 Tancament lent d'una vàlvula......Page 212
26.5 Mecanisme de propagació i reflexió d'ona en canonades......Page 214
26.6 Separació......Page 216
26.7 Celeritat de l'ona de pressió......Page 217
26.8 Equació d'Allievi......Page 220
26.9.1 Equació de continuïtat......Page 221
26.10 Mètodes d'anàlisi......Page 222
26.10.2 Mètode algebraic......Page 224
26.10.3 Mètode de les característiques......Page 225
26.10.4 Mètode gràfic de Schnyder-Bergeron......Page 226
26.11 Resolució gràfica......Page 228
26.12 Mètodes d'impedància......Page 232
26.12.1 L'equació d'impedància......Page 234
26.12.2 Mètode de les diferències finites......Page 236
26.13.2 Vàlvula......Page 237
26.13.3 Bomba......Page 238
26.14 Funcionament d'una turbomàquina coma a bomba, com a dinamòmetre i com a turbina. Diagrma de Suter......Page 242
26.15 Nusos......Page 249
26.16 Enllaços......Page 250
26.17 Dipòsits......Page 251
26.18 Tancs d'aire......Page 252
26.19 Vàlvula motoritzada......Page 253