Descripción
El tema de la turbulencia, el más intimidante en la dinámica de fluidos, suele resultar traicionero para el principiante, atrapado en los remolinos y torbellinos de sus no linealidades e imponderables estadísticos. Este es el primer libro específicamente diseñado para ofrecer al estudiante un curso de transición fluida entre la dinámica de fluidos elemental (que dedica solo una atención de última hora a la turbulencia) y la literatura profesional sobre flujo turbulento, donde se asume un punto de vista avanzado. Además, el texto ha sido desarrollado para estudiantes, ingenieros y científicos con diferentes antecedentes e intereses técnicos. Casi todos los flujos, naturales y artificiales, son turbulentos. Así, el tema concierne a los científicos geofísicos y ambientales (al tratar, por ejemplo, las corrientes en chorro atmosféricas, las corrientes oceánicas y el flujo de los ríos), a los astrofísicos (al estudiar las fotosferas del sol y las estrellas o al mapear nebulosas gaseosas) y a los ingenieros (al calcular flujos en tuberías, chorros o estelas). Muchos de estos ejemplos se discuten en el libro. El enfoque adoptado evita las dificultades del desarrollo matemático avanzado por un lado y el pantano de detalles experimentales y datos empíricos por el otro. Como resultado de seguir su curso intermedio, el texto brinda al estudiante una comprensión física del tema y profundiza su intuición sobre aquellos problemas que no pueden resolverse rigurosamente en la actualidad. En particular, el análisis dimensional se utiliza ampliamente para abordar aquellos problemas cuya solución exacta es matemáticamente esquiva. El razonamiento dimensional, los argumentos de escala y las reglas de similitud se introducen al principio y se aplican en todo el texto. Una discusión sobre la tensión de Reynolds y la teoría cinética de los gases proporciona el contraste necesario para situar la teoría de la longitud de mezcla en la perspectiva adecuada: los autores presentan una comparación exhaustiva entre los modelos de longitud de mezcla y el análisis dimensional de los flujos de cizallamiento. A esto le sigue un tratamiento extenso de la dinámica de la vorticidad, incluido el estiramiento de vórtices y los balances de vorticidad. Se dedican dos capítulos a los flujos de cizallamiento sin límites y a los flujos de cizallamiento turbulentos bien delimitados. Los ejemplos presentados incluyen estelas, chorros, capas de cizallamiento, plumas térmicas, capas límite atmosféricas, flujo en tuberías y canales, y capas límite en gradientes de presión. La estructura espacial del flujo turbulento ha sido objeto de análisis en el libro hasta este punto, en el que se ofrece una introducción compacta pero exhaustiva a los métodos estadísticos. Esto prepara al lector para comprender la estructura estocástica y espectral de la turbulencia. El resto del libro consiste en aplicaciones del enfoque estadístico al estudio del transporte turbulento (incluyendo difusión y mezcla) y los espectros turbulentos.
Autor: Henk Tennekes, John L. Lumley
Editorial: MIT Press
Publicado: 27/04/2018
Páginas: 320
Tipo de encuadernación: Tapa blanda
Peso: 1.02 lbs
Tamaño: 9.00 alto x 6.00 ancho x 0.71 profundidad
ISBN13: 9780262536301
ISBN10: 0262536307
Categorías BISAC:
- Ciencia | Ciencias de la Tierra | General