Experimentos de mecánica de fluidos

Título original:

Fluid Mechanics Experiments

Contenido del libro:

La mecánica de fluidos es uno de los cursos de licenciatura más exigentes para los estudiantes de ingeniería. El laboratorio de mecánica de fluidos facilita el aprendizaje de los estudiantes en un entorno práctico.

El objetivo principal de este libro es proporcionar un manual de laboratorio gráfico para el laboratorio de mecánica de fluidos. El manual se divide en seis capítulos para cubrir los temas principales de la mecánica de fluidos a nivel de licenciatura. El capítulo 1 comienza con una visión general de los objetivos del laboratorio y la introducción del contenido del informe técnico de laboratorio.

En el Capítulo 1, se discute el análisis de errores proporcionando ejemplos.

En el Capítulo 2, se discuten las propiedades de los fluidos, incluyendo viscosidad, densidad, temperatura, peso específico y gravedad específica. El capítulo 3 gira en torno a la estática de los fluidos e incluye la medición de la presión mediante piezómetros y manómetros.

Además, en el Capítulo 3 se examina la presión hidrostática en el plano sumergido y en superficies curvas, así como la flotabilidad y el Principio de Arquímedes. En el Capítulo 4, se analizan varios conceptos básicos de la dinámica de fluidos. Este capítulo comienza con la definición de un sistema de control a partir del cual se explica el análisis del momento del sistema de flujo.

El resto del capítulo se dedica a la fuerza que actúa sobre un sistema de control, la ecuación del momento lineal y la ecuación de la energía. El capítulo 4 trata también del experimento de la línea de nivel hidráulica y de la línea de nivel energética. En el capítulo 4 se presenta el efecto del orificio y el cambio del área de la sección transversal mediante la ecuación de Bernoulli.

La aplicación del sifón se amplía a partir del capítulo 4 aplicando la ecuación de Bernoulli. Los dos últimos capítulos cubren varios temas de flujos internos y externos que son de gran importancia en el diseño de ingeniería.

El capítulo 5 trata del flujo interno, incluyendo el número de Reynolds, la clasificación del flujo, la medición del caudal y el perfil de velocidad. El último experimento del capítulo 5 está dedicado a comprender en profundidad los conceptos de flujo interno en un sistema de tuberías. En este experimento, los estudiantes aprenden a medir las pérdidas de carga menores y mayores, así como el impacto de los materiales de las tuberías en el comportamiento hidrodinámico del flujo.

Por último, en el capítulo 6 se tratan los canales abiertos, los vertederos, la energía específica y los experimentos de clasificación del flujo, salto hidráulico y compuerta.