MEDIOS CONTINUOS

Objetivos El objetivo principal de esta asignatura es proporcionar al alumno los conocimientos de Mecánica de Fluidos necesarios para el estudio de las materias en su campo de dependencias.

Distribución de la asignatura Tres horas de teoría por semana y una de problemas durante las quince semanas del primer cuatrimestre (octubre a enero).

Evaluación La nota final será el promedio pesado de las obtenidas las siguientes actividades: Actividad Peso Trabajos entregables 60% Examen final 40% En ningún caso se podrá aprobar si en el examen final se saca una nota inferior a 3/10.

Programa Capitulo 1: Conceptos matemáticos previos Vectores Coordenadas curvilíneas ortogonales Operadores diferenciales Tensores cartesianos Resumen del tema 1 (PDF) Ejercicios del tema 1 (PDF) Capitulo 2: El Medio Continuo. Introducción a la física térmica El modelo de Medio Continuo Repaso de termodinámica Teoría cinética de los gases Capitulo 3: Conceptos básicos de la mecánica de los Medios Continuos Los campos de velocidades y densidad Aceleración. Trayectoria y línea de corriente Derivada lagrangiana y derivada euleriana Descripción local del movimiento de un fluido Fuerzas de volumen Fuerzas de superficie Capitulo 4: Ecuaciones fundamentales Teorema del transorte de Reynolds La ecuación de continuidad Ecuación de Cauchy Ecuación de la energía Cierre de las ecuaciones Relación entre el flujo de calor y el gradiente de temperatura Fluidos newtonianos La ecuación de Navier-Stokes Ecuación de la energía para un fluido newtoniano Ecuación de la entropía Condiciones de contorno Capitulo 5: El fluido ideal Introducción Hidrostática Caso estacionario: teorema de Bernouilli Ecuaciones que involucran a la vorticidad Fluidos irrotacionales (movimiento potencial) Capitulo 6: Fluidos ideales compresibles: ondas acústicas y ondas de choque Ondas acústicas Ondas de choque Aplicaciones en astrofísica Capitulo 7: Fluidos viscosos Introducción: fluidos viscosos incompresibles Dos casos simples en que la ecuación de Navier_Stokes es integrable Semejanza dinámica: el número de Reynolds Flujos a grandes y pequeños valores del número de Reynolds La capa límite Difusión de vorticidad por efecto de la viscosidad Turbulencia

Bibliografía Acheson, D.J.: Elementary fluid dynamics. Oxford University Press Batchelor, G.K.: An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press Chorrin, A.J. & Marsden, J.E.: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics. Springer-Verlag Choudhuri, A.R.: The Physics of Fluids and Plasmas. Cambridge University Press Currie, I.G.: Fundamental Mechanics of Fluids. McGraw-Hill, Inc. Landau, L.D. & Lifshitz, E.M.: Mecánica de Fluidos. Reverté Lighthill, J.: An Informal Introduction to Theoretical Fluid Mechanics. Oxford Science Publications Mihalas, D. & Mihalas, B.: Foundations of Radiation Hydrodynamics. Oxford University Press Riedi, P.C.: Thermal Physics. Oxford University Press Shore, S.N.: An Introduction to Astrophysical Hydrodynamics. Academic Press Shu, F.H.: The Physics of Astrophysics. Vol. II: Gas Dynamics. University Science Books Tritton, D.J.: Physical Fluid Dynamics. Oxford University Press