Técnicas experimentales de Visualización de Fluidos 2025-I
Técnicas experimentales de Visualización de Fluidos
Profesores:
Carlos Echeverría Arjonilla email:carlosea1982@ciencias.unam.mx
David Porta Zepeda email: davidporta@ciencias.unam.mx
El objetivo del curso es introducir al alumno a las principales técnicas experimentales utilizadas en la mecánica de fluidos, la complejidad de las ecuaciones que describen a los fluidos pocas veces se pueden resolver de manera analítica, por lo que la visualización aporta información que ayuda a entender el comportamiento de los mismos. En el curso se dará toda la información necesaria.
Este curso lo pueden llevar alumnos de Física, Física Biomédica, Ciencias de la Tierra e Ingenierías.
Porcentajes tentativos:
·50% Proyecto final
·30% Tareas
·20% Prácticas
Horario fijo de la clase lunes y miércoles de 3:00 pm a 6:00 pm en el taller de hidrodinámica y turbulencia, en el sótano del edificio Tlahuizcalpan. Para todos los interesados los invitamos a la presentación del curso: SE ANUNCIARA PROXIMAMENTE
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Frentes de Onda (Plana, Esférica y Gaussiana) Lentes (convergentes, divergentes, cilíndricas, rayos paralelos)
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Lentes cilíndricas, asféricas, lentes compuestas)
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Trazado de rayos
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Color (RGB y CMYK)
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Fotografía Analógica y Digital
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Historia
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Composición
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Distancia Focal
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Tipos de lentes (Macro, Tele-macro, gran angular)
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Diafragma
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Profundidad de campo
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Tiempo de Exposición
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Tipo de Grano (ISO)
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Balance de blanco
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Auto enfoque
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Zoom (Digital y óptico)
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Detectores (CCD y CMOS)
Fotografía de alta velocidad
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Tipos de iluminación
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Luz natural
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Luz incandescente
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Luz laser
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Luz LED
Análisis de imágenes
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Introducción a Gimp y ImageJ
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Procesos de medición
Repaso de mecánica del medio continúo
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Ecuación de continuidad
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Ecuaciones de Navier-Stokes
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Ecuación de la Energía
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Número de Reynolds y Viscosidad
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Líneas de Corriente, traza, etc
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Vorticidad
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Flujo potencial
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Análisis de orden de magnitud
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Capa límite
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Turbulencia
Técnicas de visualización cualitativas
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Pintura Sensible a la Temperatura (TSP) y Pintura Sensible a la Presión PSP
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Trazadores
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Túnel de viento
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Shadowgraph
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Ecuación de Lorenz-Lorentz
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Distribución de la intensidad de la luz
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Directo y Rayos paralelos
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Schlieren
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Arreglo con lentes
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Arreglo Z de espejos
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Toepler
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Interferometría
Técnicas de visualización cuantitativas
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Anemometría (1h teoría)
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LDA (1h teoría)
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PIV (Introducción y experimentos)
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PIVLab
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BOS Background Oriented Schlieren
Diseño y planeación de experimentos de fluidos
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Revisión de artículos y videos
Proyecto final Referencias utilizadas en el curso:
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E. Hetch. Óptica. Edit Addison Wesley, 2000
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K. Kundu & M. Cohen. Fluid Mechanics. Edit Academic Press second edition, 2002.
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W. Fox & T. McDonald. Introduction to fluid mechanics Edit JOHN WILEY & SONS, INC 2011.M.
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T. Liu & J. P. Sullivan. Pressure and Temperature Sensitive Paints. Edit Springer, 2005.
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S. Settles. Schlieren and shadowgraph Technique, Visualizing Phenomena in Transparent Media. USA, Edit. Springer, 1949.
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J. Goldstein. Fluid Mechanics Mesurements. USA, Edit. Taylor&Francis, 1996.
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M Raffel, C. Willert & J. Kompenhans. Particle Image Velocimetry, a pratical guide. USA, Edit. Springer, second edition, 2007.
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V. D. Milton. An Album of Fluid Motion. Edit The Parabolic Press, 1982.
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M. Samimy et. al. A Gallery of Fluid Motion. Edit Cambridge University Press, 2003.
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A.J Smits, & T.T. Lim. Flow Visualization Techniques and Examples. Imperial College Press, 2000
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D. C. Baird., Experimentación., Pearson Educación., México 1991
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G. L. Squires., Practical Phisics., Cambridge,. United Kingdom 2001