Estructura de la Materia 1Programa del Curso (verano 2012)
|
1. Cinematica de medios continuos
Descripciones lagrangiana y euleriana.Velocidad y aceleracion. Cinematica de deformaciones.Vorticidad y circulacion. Lineas de corriente. Analisis dimensional. Teorema Pi de Buckingham.
2. Ecuaciones de movimiento
Conservacion de la masa. Conservacion de impulso lineal y angular. Conservacion de energia: Teorema de Bernoulli. Nocion de presion.Tensor de esfuerzos. Hidrostatica. Ley de Pascal.
3. Flujos planos
Flujos irrotacionales. Aplicacion del formalismo complejo a flujos planos, irrotacionales e incompresibles. Teorema del circulo.Teorema de Blasius. Transformaciones conformes. Transformacion de Kutta-Joukowskii.
4. Ondas de choque.
Flujos compresibles. Ondas acusticas. Flujos estacionarios: toberas. Ondas de choque. Invariantes de Riemann. Condiciones de Rankine-Hugoniot.
5. Flujos viscosos
Tensor de esfuerzos viscosos. Flujos newtonianos. Ecuacion de Navier-Stokes. Flujos viscosos estacionarios. Capas limites. Flujos viscosos no estacionarios. Separacion de capas limites.
6. Ondas de gravedad
Flujos incompresibles con campo gravitatorio. Relacion de dispersion para canales de profundidad infinita y finita. Aproximacion de baja profundidad. Fenomenos no lineales: ecuacion de Korteweg de Vries. Propagacion de solitones.
7. Inestabilidades hidrodinamicas
Estabilidad de flujos laminares. Ecuacion de Orr-Sommerfeld para flujos viscosos. Ecuacion de Rayleigh para flujos ideales. Teoremas de Rayleigh. Transicion a la turbulencia. Descripcion estadistica de flujos turbulentos. Espectro de Kolmogorov.
BIBLIOGRAFIA
- D. Acheson, Elementary Fluid Dynamics, Oxford (1960).
- G. Batchelor, An introduction to fluid dynamics, Cambridge (1967).
- T. Faber, Fluid dynamics for physicists, Cambridge (1995).
- L. Landau, y E. Lifschitz, Fluid Mechanics, Pergamon (1959).
- W. Li, y S. Lam, Principles of fluid mechanics, Addison-Wesley (1964).
- J. Lighthill, An informal introduction to theoretical fluid mechanics, Oxford (1986).
- A. Paterson, A first course in fluid dynamics, Cambridge (1983).