Temas Subtemas
TEMA 1. Introducción y conceptos básicos
Lección 1. La Mecánica de Fluidos
• La Mecánica de Fluidos, objeto y aplicaciones
• Definición y división de la Mecánica de Fluidos.
• Relaciones con otras ciencias

Lección 2. Definiciones e hipótesis básicas
• Sólidos, líquidos y gases
• Hipótesis de medio continuo aplicada a sólidos y a fluidos.
• Magnitudes fluidas intensivas y extensivas
• Densidad y velocidad
• Partícula fluida.

Lección 3. Fuerzas en el seno del fluido considerado como continuo
• Fuerzas de volumen y fuerzas másicas. Origen y tratamiento.

Lección 4. Fuerzas de superficie.
• Tensor de esfuerzos
• Aplicación de la segunda ley de Newton a una partícula fluida.
TEMA 2. Fluidostática Lección 5. Fluidostática I
• Ecuación general de la fluidostática
• Condiciones que han de cumplir las fuerzas másicas para que el fluido pueda estar en reposo.
• Demostración del principio de Arquímedes

Lección 6. Fluidostática II
• La ecuación de la fluidostática en el caso de que las fuerzas másicas deriven de un potencial
• Hidrostática
• Atmósfera estándard

Lección 7. Tensión superficial
• Efectos de la tensión superficial
• Ecuación de Laplace de las entrefases
• Forma de la superficie de separación
• Línea y ánguio de contacto.
TEMA 3. Cinemática
Lección 8. Conceptos de cinemática de fluidos
• Sistemas de referencia. Velocidad. Puntos de vista de Lagrange y Euler
• Movimientos estacionarios y uniformes
• Sendas y trayectorias
• Trazas, líneas fluidas y líneas de corriente
• Líneas, superficies y volúmenes fluidos
• Movimiento estacionario

Lección 9. Variación de magnitudes fluidas
• Variación temporal de magnitudes fluidas
• Gradiente de magnitudes fluidas
• Definición y concepto de derivada sustancial
• Aceleración

Lección 10. Volúmenes fluidos y de control
• Derivación de integrales extendidas a volúmenes fluidos
• Correspondencia de integrales extendidas a volúmenes de control
• Teorema del transporte de Reynolds
• Flujo convectivo de una magnitud fluida

Lección 11. Vorticidad y circulación
• Teorema de Stokes
• Teorema de Bjerknes-Kelvin

Lección 12. Movimiento en el entorno de un punto
• Velocidades en el entorno de un punto
• Tensor gradiente de velocidad
• Descomposición e interpretación física del tensor
• Tensor de velocidades de deformación. Cuádrica asociada
• Dilataciones lineal, angular y cúbica unitaria

Lección 13. Los fenómenos difusivos de transporte
• Las leyes fenomenológicas
• Transporte de cantidad de movimiento: Ley de Navier-Poisson
• El transporte de calor por conducción: Ley de Fourier
• El transporte de masa por difusión: Ley de Fick
• Coeficientes de transporte: difusión, viscosidad y conductividad térmica. Variación con las magnitudes termodinámicas locales
TEMA 4. Dinámica y ecuaciones generales Lección 14. Conservación de la masa.
• Los modelos fluidos y las leyes de conservación
• Principio de conservación de la masa: Ecuación de continuidad
• Formas integral y diferencial de la ecuación
• Simplificación para el caso con movimiento estacionario
• Simplificación para el caso de flujo incompresible

Lección 15. Conservación de cantidad de movimiento.
• Ecuación de cantidad de movimiento en forma integral
• Ecuación de cantidad de movimiento en forma diferencial
• Ecuaciones de Navier-Stokes
• Casos con viscosidad constante y viscosidad volumétrica despreciable
• Simplificación para el caso de flujo incompresible
• Ecuación de la energía mecánica

Lección 16. Conservación de la energía.
• Equilibrio termodinámico local
• La ecuación de la energía en forma integral
• La ecuación de la energía en forma diferencial
• Ecuación de la energía interna
• Ecuación de la entropía

Lección 17. El sistema completo de ecuaciones de Navier-Stokes
• Condiciones iniciales y de contorno
• Existencia y unicidad de la solución

Lección 18. Análisis de casos de movimiento unidireccional de fluidos incompresibles que admiten solución exacta
• Corriente de Couette
• Corriente de Hagen-Poiseuille bidimensional
• Corriente de Stokes
TEMA 5. Análisis dimensional Lección 19. Análisis dimensional
• Objeto y aplicaciones del análisis dimensional
• Principio de homogeneidad dimensional o principio de Thompson
• Teorema Pi de Buckingham

Lección 20. Adimensionalización de las ecuaciones generales
• El proceso de adimensionalizar
• Los parámetros adimensionales
i. Número de Strouhal
ii. Números de Euler, Mach y Cavitación
iii. Número de Reynolds
iv. Número de Froude
v. Número de Prandtl

Lección 21. Modelos adimensionales
• Semejanza física y modelado en Mecánica de Fluidos
• Semejanza establecida desde las ecuaciones generales
• Condiciones para la semejanza
• Semejanza física parcial

Lección 22. El análisis dimensional como ayuda para la resolución de ecuaciones
• Problema de Rayleigh: Movimiento impulsivo de una placa plana
• Movimiento laminar casiestacionario de líquidos en conductos de sección constante
TEMA 6. Fluidos ideales Lección 23. Ecuaciones de Euler. Hipótesis y obtención
• Condiciones de flujo ideal
• Obtención de las ecuaciones de Euler a partir de las de Navier-Stokes
• Movimientos isentrópicos y homentrópicos
• El sistema completo de ecuaciones de Euler
• Condiciones iniciales y de contorno

Lección 24. Ecuaciones de Euler II
• Ecuaciones de Euler-Bemouilli y de Bernouilli
• Ecuaciones del movimiento casiestacionario de fluidos ideales
• Definición de magnitudes de remanso

Lección 25. Flujo compresible
• Movimiento compresible de gases ideales
• La velocidad del sonido
• El cono de Mach
• Movimiento isentrópico casi-unidireccional casi-estacionario de gases
• Condiciones críticas

Lección 26. Ondas de choque
• Discontinuidades en la solución de las ecuaciones de Euler
• Ondas de choque normales
• Discontinuidades tangenciales
• Ondas de choque oblicuas
• Expansiones de Prandtl-Meyer (Ondas débiles)
• Movimiento de un gas ideal en una tobera convergente divergente

Lección 27. Flujo potencial. Introducción
• Definición de flujo irrotacional o potencial
• Condiciones de suficiencia de irrotacionalidad
• Ecuaciones del movimiento irrotacional
• Condiciones de contorno
Lección 28. Flujo potencial bidimensional incompresible.
• Movimiento bidimensional irrotacional de fluidos incompresibles
• Ecuaciones del movimiento
• La función de corriente y el potencial complejo
i. Punto de remanso
ii. Rincones y esquinas
iii. Manatial y sumidero
iv. Dipolo
v. Torbellino irrotacional

Lección 29. Soluciones a flujos potenciales elementales.
• Movimiento alrededor de obstáculos simples. Paradoja de D´Alambert
• Movimiento alrededor de obstáculos con circulación
• Teorema de Kutta-Joukowski

Lección 30. Entrefases y superficies libres
• Planteamiento de la teoría general de olas
• Teoría linealizada

Lección 31. Resalto hidráulico
• Consideraciones generales
• Propagación de ondas. El número de Froude
• Ecuaciones generales
TEMA 7. Capa límite laminar Lección 32. Definiciones y planteamiento del problema
• Concepto de capa límite
• Ecuaciones de la capa límite bidimensional incompresible
• Condiciones de contorno de la capa límite. Naturaleza de las ecuaciones.
• Espesores de capa límite

Lección 33. Soluciones para casos simples
• Solución de Blasius para la capa limite laminar de placa plana sin gradiente de presión
• Solución de Falker-Skan: Efecto de los gradientes de presión
• Desprendimiento de la capa límite, concepto y estructura

Lección 34. Métodos integrales
• La ecuación integral de von Karman
• El método de Polhausen
• Otros métodos integrales

Lección 35. Capa límite térmica
• Concepto y características de la capa límite térmica
• Ecuaciones de capa límite térmica laminar bidimensional e incompresible
• Espesor de capa límite térmica
TEMA 8. Flujo turbulento Lección 36. Turbulencia
• Conceptos básicos, naturaleza y características de la turbulencia
• La cascada de energía y las escalas de la turbulencia

Lección 37. Ecuaciones de transporte en el movimiento turbulento
• Las ecuaciones de Reynolds del movimiento medio
• El problema del cierre y los modelos de turbulencia

Lección 38. Capa límite turbulenta
• Estructura de la capa límite turbulenta
• Subcapa límite laminar
• Subcapa inercial o región logarítmica
• Capa exterior: Ley del defecto de velocidad
• Efecto de la rugosidad de la pared

Lección 39. Movimiento turbulento en conductos
• Pérdidas de carga
• Movimiento turbulento en conductos de sección circular
• Diagrama de Moody
• Pérdidas de carga locales
Prácticas de Laboratorio Práctica 1. Determinación de la velocidad de descarga de un depósito
Práctica 2. Calibración de un Venturi
Práctica 3. Curvas características de una bomba centrífuga
Práctica 4. Distribución de presiones alrededor de un cilindro
Práctica 5. Flujo en una tobera convergente divergente
Práctica 6.1. Pérdidas de carga en tubo recto
Práctica 6.2. Pérdidas de carga en tubo con accesorios
Práctica 7. Capa límite en una placa plana
Práctica 8. Cavitación en propulsores navales. Túnel de cavitación.