FÍSICA DE FLUIDS

Tipus d'assignatura: optativa

Crèdits: 7,5 (teòrics: 3; pràctics: 4,5)

Departament responsable: Física Fonamental

Semestre: 7è

OBJECTIUS DOCENTS

Es farà una breu introducció a la física de fluids. En primer lloc, s'introduirà una formulació general i, en segon lloc, es tractarà de temes com ara els vòrtexs en l'heli, les inestabilitats, les estructures de no-equilibri, la turbulència, el caos, etc.

CONTINGUTS

1. Teories moleculars dels líquids. Models microscòpics dels coeficients de transport.

2. Equacions fonamentals de la hidrodinàmica. Moviment dels fluids. Fenòmens de transport. Lleis d'escala. Moviment quan el nombre de Reynolds és baix.

3. Difusió de massa i calor en un líquid. Moviment brownià.

4. Moviment quan el nombre de Reynolds és alt. Capa límit. Vorticitat. Dinàmica dels vòrtexs. Aplicació a l'heli superfluid. Línies de vòrtexs.

5. Inestabilitats hidrodinàmiques. Inestabilitat de Rayleigh-Bénard. Altres inestabilitats. Estructures en sistemes fora de l'equilibri.

6. Introducció a la turbulència. Transició a la turbulència. Turbulència isòtropa. Espectre d'energia.

PRÀCTIQUES DE LABORATORI

1. Inestabilitat de Bénard.

2. Oscil·lacions caòtiques.

3. Atractor de Lorentz i aplicació logística.

4. Viscositat de líquids newtonians i no newtonians.

5. Tensió superficial de líquids.

BIBLIOGRAFIA RECOMANADA

1. LANDAU, L.; LIFCHITZ, E. Mécanique des fluides. Moscou: Mir, 1989.

2. GUYON, E.; HULIN, J. P.; PETIT, L. Hydrodynamique physique. París: Éditions du CNRS, 1991.

3. TRITTON, D. J. Physical fluid dynamics. Oxford: Clarendon Press; Oxford Univesrity Press, 1988. (Oxford Science Publications).

4. THOMSON, J. M. T.; STEWART, H. B. Nonlinear dynamics and chaos. Nova York: John Wiley and Sons, 1991.

5. VAN DYKE, M. An album of fluid motion. Stamford: The Parabolic Press, 1982.

6. OTT, E. Chaos in dynamical systems. Cabridge: Cambridge University Press, 1994.

7. ACHESON, D. J. Elementary fluid dynamics. Oxford: Clarendon Press, 1990.

CRITERIS I FORMES D'AVALUACIÓ

L'avaluació consistirà en un examen escrit.

NOTA: cal haver cursat amb anterioritat les assignatures de Física Estadística i Termodinàmica.