TêTULO:
DINçMICA DE FLUIDOS
CRƒDITOS: 4.5
CUATRIMESTRE: segundo
CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS:
Ecuaciones Diferenciales. Mec‡nica y ondas Termodin‡mica b‡sica.
OBJETIVOS:
Proporcionar al alumno una comprensi—n accesible y al
mismo tiempo un tratamiento formal de distintos aspectos relativos a la
din‡mica de los fluidos.
Unas lecciones introductorias permitir‡n establecer
los conceptos e hip—tesis de trabajo b‡sicos que diferencian el medio fluido de
otros sistemas. Posteriormente se estudiar‡n distintos fen—menos haciendo
hincapiŽ en los principios f’sicos fundamentales, y presentando las
aplicaciones pr‡cticas m‡s interesantes conectadas a otras ramas de la f’sica y
la tecnolog’a.
PROGRAMA:
1.-
Introducci—n: Caracter’sticas
de los fluidos (deformaci—n, viscosidad, compresibilidad). Hip—tesis de
continuidad. Aspectos formales.
2.-
Cinem‡tica de los fluidos: Descripciones
de Euler y Lagrange. Conceptos b‡sicos (l’neas de corriente, trayectorias,
vorticidad,...).Tensor velocidad de deformaci—n. Teorema de transporte.
3.-
Ecuaciones fundamentales: Ecuaci—n
de continuidad. Tensor de esfuerzos. Transporte de momento. (Ecuaciones de
Euler y Navier-Stokes). Transporte de energ’a (disipaci—n). Est‡tica de fluidos
4.-
Fluidos perfectos I.- Teorema de
Bernoulli. Flujo incompresible. Flujo potencial Teorema de Kelvin. Sustentaci—n
y arrastre.
5.-
Fluidos perfectos II.- Flujo
compresible (subs—nico y supers—nico). Formaci—n de choques. Choques normales y
oblicuos.
6.-Fluidos
viscosos I. Soluciones
anal’ticas de la ec. de Navier-Stokes. Semejanza din‡mica an‡lisis dimensional.
Soluciones aproximadas.
7-Fluidos
viscosos II.- Din‡mica
de la vorticidad. Capa l’mite (chorros, estelas).
8-
Fluidos en rotaci—n: Fuerza
centr’fuga (figuras de equilibrio). Fuerzas de Coriolis (d de Rossby, movimiento geostr—fico, columnas de Taylor).
9.-
Ondas : Acœstica. De gravedad superficial. De gravedad interna.
Inerciales. De Rossby.
10.-
Inestabilidades: Conceptos generales. Inestabilidad de
Rayleigh-Taylor. Inestabilidad de Keivin-Helmholtz. Convecci—n.
11.-
Turbulencia: Caracter’sticas del movimiento turbulento. Flujo
medio. Descripci—n estad’stica. Ecuaciones para el flujo medio (viscosidad
turbulenta, longitud de mezcla).
TEXTOS
RECOMENDADOS:
-Physical Fluid Dynamic D.J. Tritton.
Oxford Science Publications(1988)
-Fluid Dynamics for Physicists:
T.E.Faber. Cambridge University Press (1995)
-An Introduction to Fluid Dynamics: G.K.
Batchelor. Cambridge University Press (1967)
-Fluid Mechanics: P.K. Kundu. Academic Press, INC (1990)
EVALUACION:
1.-
Evaluaci—n continua:
A.- Calificaci—n de los problemas
entregados
B.- Calificaci—n del desarrollo de
los temas propuestos
Supone todo ello un 40% de la nota
final
C.-
Resoluci—n de cuestionarios peri—dicos (aproximadamente al acabar cada
tema). Lo que proporciona una nota
que supone un 50%
D.- Asistencia y otros 10 %
OBSERVACIONES:
Asignatura obligatoria para las orientaciones Astrof’sica y F’sica de la
Atm—sfera.