Propiedades de los fluido
En este capítulo se presentan los conceptos básicos de uso común en el análisis del flujo de fluidos. Inicia con un estudio de los estados de la materia y las numerosas maneras de clasificación del flujo de fluidos, como regiones de flujo viscosas en comparación con las no-viscosas, flujo interno en comparación con el externo, flujo compresible en comparación con el incompresible, flujo laminar en comparación con el turbulento, flujo natural en comparación con el forzado y flujo estacionario en comparación con el no-estacionario. También se discute la condición de no-deslizamiento en las interfaces sólido-fluido y se presenta una historia breve del desarrollo de la mecánica de fluidos. Le sigue la presentación de una técnica para la resolución de problemas sistemática e intuitiva, que se puede utilizar como un modelo en la resolución de problemas de ingeniería.
Estática de fluidos
En este capítulo se estudian las fuerzas que aplican los fluidos en reposo o en el movimiento del cuerpo rígido. La propiedad de los fluidos responsable de esas fuerzas es la presión, la cual es una fuerza normal que ejerce el fluido por unidad de área.
El capítulo empieza con un comentario detallado de la presión, incluye las presiones absoluta y manométrica, la presión en un punto, la variación de la presión con la profundidad en un campo gravitacional, el manómetro, el barómetro y los instrumentos para medir la presión.
A continuación se comentan las fuerzas hidrostáticas aplicadas sobre cuerpos sumergidos con superficies planas y curvas. En seguida se analiza la fuerza de flotación que ejercen los fluidos sobre los cuerpos sumergidos o flotantes, y se analiza su estabilidad.
Cinemática y dinámica de fluidos
La cinemática de fluidos trata la descripción del movimiento de los fluidos
sin necesariamente considerar las fuerzas y momentos que lo causan. En
este capítulo se introducen varios conceptos cinemáticos relacionados con
los fluidos fluyentes. Se estudia la derivada material (sustancial) y su papel en la transformación de las ecuaciones de conservación con base en la descripción lagrangiana del flujo de fluidos (siguiendo una partícula de fluido) o la descripción euleriana del flujo de fluidos (que pertenece a un campo de flujo). En seguida, se comentan diversas maneras de visualizar los campos de fluidos —líneas de corriente, líneas de traza, líneas de trayectoria, líneas fluidas, y se describen tres maneras de trazar gráficas a partir de los datos del flujo: gráficas de perfiles,gráficas vectoriales y gráficas de contornos.
