Este artículo se publica con la intención de compartir una recopilación estudiantil que necesariamente está sujeta a correcciones ortográficas, gramaticales, de forma  y de contenido.  Por este motivo debe considerarse como material en proceso de elaboración, aún no terminado.


HISTORIA DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS

SIGLO XIX

 

Coulomb, Charles Augustin de (1736-1806)

A pesar de que sus mayores contribuciones a la ciencia fueron realizadas durante el siglo XVIII, su influencia en la hidráulica se dio al final de su vida. Compiladas en un trabajo llamado “Expériences destinées à déterminer la cohérence des fluides et les lois de leur résistance dans les mouvements très lents” se encuentran los resultados de sus experimentos, a partir de los cuales relaciona la viscosidad se los fluidos con el número de moléculas, su inercia cuando chocan contra obstáculos y su velocidad .

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Eytelwein, Johan Albert (1764-1848)

Propuso la fórmula para canales abiertos , muy similar a la de Chézy pero a partir de trabajos diferentes.

Girard, Pierre Simon (1765-1836)

Propuso una relación entre la pendiente y la primera y segunda potencias de la velocidad para la resistencia de cuerpos sumergidos de la cual presumió que la primera potencia de la velocidad se debía a los efectos de la adherencia y la segunda a la superficie de contacto, al coeficiente C no lo evaluó ni confirmó la validez de su formulación.

Prony, Riche de (1755-1810)

Luego de estudiar los trabajos de Chézy y Du Buat se inclinó por la forma de la ecuación propuesta por Coulomb  y propuso a su vez las siguientes fórmulas para tuberías y canales

estimando todos los coeficientes como independientes de la naturaleza de la superficie frontera.

Bidone, Giorgio (1781-1839)

Prestó considerable atención  a la contracción y “percusión” de chorros de agua y a la descarga de vertederos. Su última investigación intentaba formular el perfil de la superficie libre.

También se le atribuye el descubrimiento del resalto hidráulico, conocido en Italia como “resalto de Bidone”.

Venturoli, Giuseppe ( 1781-1839)

Se interesó en el problema de la resistencia en tubos y canales, además fue el primero en analizar el aspecto inercial del establecimiento de flujo.

Aunque su nombre rara vez es nombrado, fue el primero en derivar la ecuación fundamental para remansos de canales rectangulares.

Navier, Louis Marie Henry (1785-1836)

Desarrollo una ecuación diferencial para describir el movimiento de los fluidos modificando las ecuaciones de Euler, partiendo de un análisis netamente teórico, la cual no pudo ser interpretada hasta tiempo después.

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Weber, Ernst Heinrich (1795-1878) y Wilhelm Eduard (1804-1891)

Hermanos alemanes, publicaron en 1825 un libro sobre experimentos con ondas donde describieron de manera muy aproximada el perfil de flujo en canales relativamente angostos aunque de manera muy cualitativa, sin relacionarla con la teoría existente.

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Burdin, Claude (1790-1873)

Trabajó en el desarrollo de la primera turbina hidráulica digna de nombre e introdujo la palabra “turbina” dentro de la terminología ingenieril. Su aparato incluía el flujo libre del agua hacia fuera desde unas aspas centrífugas girando alrededor de un eje vertical.

Fourneyron, Benoit (1802-1867)

Continuó el desarrollo de la idea original de Burdin y demostró que era ejecutable.

Construyó más de cien turbinas similares para varias partes del mundo, además de patentar la turbina de flujo sumergido.

Belanger, Jean Baptiste (1789-1874)

Derivó la ecuación elemental del remanso independiente de Venturoli. Desarrolló una ecuación diferencial basado en la ecuación de flujo uniforme de Prony la cual aplicó en varios casos de flujo en canales prismáticos para la integración por pasos. Introdujo el concepto de descarga máxima en vertederos de cresta ancha.

Vauthier, Perre (1784-1847)

Trabajó en los estudios de Belanger, simplificando sus expresiones y ampliando su campo de aplicación a canales no prismáticos, además relacionó el resalto hidráulico con la ecuación del remanso.

Coriolis, Gaspard Gustave de (1792-1843)

Derivó la ecuación del remanso basándose en el principio de trabajo-energía en el cual la tasa de aplicación de trabajo que es realizado tanto por la resistencia externa como la interna puede ser expresado como el producto de la velocidad media y la resistencia de frontera local. Introdujo el coeficiente de Coriolis, que reduce la integral a siendo V la velocidad media y a dicho coeficiente.

Russell, John Scott (1808-1882)

Realizó numerosos estudios sobre navegación mostrando que la resistencia ejercida por el agua primero tiende a aumentar y de repente se vuelve menor que la dada por la ley del cuadrado de la velocidad dependiendo del patrón longitudinal de la formación de olas. A partir de dichos descubrimientos realizó diversos estudios sobre la propagación de las ondas en líquidos.

Reech, Ferdinand (1805-1880)

Fue el primero en expresar lo que hoy es conocido como criterio de similitud de Froude. Además de realizar importantes avances en ingeniería naval, especialmente en propulsión.

Hagen, Gothilf Heinrich Ludwig (1797-1884)

Realizó numerosos estudios sobre resistencia en tuberías y canales abiertos  entre los cuales el efecto de la temperatura en la resistencia a través de tubos de diámetro pequeño. Obteniendo así expresiones para flujo turbulento, incluso antes que Reynolds.

Poiseuille, Jean Louis (1799-1899)

Encontró una ecuación para flujo laminar según la cual la viscosidad depende de la temperatura en una relación parabólica. Todo esto a partir de estudios sobre el flujo en los vasos sanguíneos y la resistencia al flujo a través de tubos.

Stokes, George Gabriel (1819-1903)

Formuló teorías sobre la fricción interna de fluidos en movimiento y derivó la ecuación de Navier-Stokes hasta la forma en que la conocemos hoy. Además de esto desarrollo la ley que lleva su nombre.

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Weisbach, Julius (1806-1871)

Su máximo trabajo fue “Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinen-Mechanik” un compendio de tres volúmenes a partir del cual moderniza y hace la mecánica de fluidos una parte integral de la ingeniería. Trabajó en áreas tales como dinámica de fluidos, equilibrio y presión del agua en vasos, equilibrio del agua con otros cuerpos, acción molecular del agua, equilibrio y presión del aire, teoría de flujo del agua, contracción del chorro, flujo de agua en tuberías, resistencia a contracciones y expansiones, flujo bajo presión variable, flujo de aire y otros fluidos, flujo en canales y ríos, medición del agua e impulso y resistencia de fluidos. Fue el primero en escribir la ecuación de resistencia para tuberías como:, además de extender la fórmula para vertederos.

Francis, James Bicheno (1815-1892)

Mejoró el funcionamiento de la turbina de Fourneyron mediante trabajos individuales, en la actualidad se utiliza ampliamente el tipo de turbina que lleva su nombre.

Saint-Venant, Jean Claude Barré de (1797-1886)

Además de sus trabajos sobre elasticidad escribió extensamente sobre hidráulica con atención particular sobre movimiento de olas, resistencia en tubos y canales abiertos, flujo gradualmente variado y flujo de aire. Se asocian con su nombre; el análisis del orificio sónico, el término “celeridad” para distinguir la velocidad de propagación de ondas con respecto al fluido de la velocidad del fluido mismo y la diferenciación entre ríos y torrentes en términos de la pendiente critica para flujo uniforme.

Dupuit, Arsene Jumes Emile Juvenal (1804-1866)

Trabajó ampliamente en el flujo en canales abiertos, representó correctamente los perfiles de superficie resultantes para canales horizontales, leves y empinados con respecto a la línea de profundidad normal.

Bresse, Antoine Charles (1822-1883)

Formuló correctamente las características del resalto hidráulico y la integral de la ecuación de flujo gradualmente variado.

Además de preparar tablas para dicha ecuación, aún utilizadas en la actualidad.

Boudin, Emmanuel Joseph (1820-1893)

Clasificó los perfiles superficiales en A y B dependiendo de si la profundidad normal era mayor o menor que la crítica y en los tipos 1, 2 y 3 dependiendo de si la profundidad era mayor que la normal y la crítica, entre ellas o más abajo que ambas.

Darcy, Henry Philibert Gaspard (1803-1858)

Estudió el flujo de agua tanto en tubos como en suelos permeables. Demostró que la resistencia depende del tipo y la condición del material frontera y realizó mejoras a la ecuación de Prony.

Helmholtz, Hermann Ludvig Ferdinand von (1821-1894)

Presentó el análisis dimensional para ecuaciones de movimiento de fluidos, que actualmente se conocen como criterios de Froude, Reynolds y Mach para similaridad modelo-prototipo.

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Kirchhoff, Gustav Robert (1824-1887)

Describió el perfil de chorro, también sentó los principios para el estudio de la cavitación en flujo a superficie libre y realizó trabajos sobre vertederos.

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Basin, Henry Emile (1829-1917)

Trabajó en propagación de ondas y flujo sobre vertederos además de resistencia en canales abiertos, donde concluyo que no depende sólo del tipo de superficie frontera sino de su forma, mejorando así los trabajos de Darcy.

Ganguillet, Emile Oscar (1818-1894) y Kutter, Wilhelm Rudolph (1818-1888)

Mejoraron la fórmula para flujo en canales, haciéndola más general a partir de la realización de experimentos con canales de diferentes materiales, determinando así sus coeficientes de rugosidad.

Manning, Robert (1816-1897)

Realizó la formulación: mediante la cual buscó remediar varios defectos que existían en formulaciones de resistencia anteriores.

Thomson, William (Lord Kelvin) (1824-1907)

Avanzó en el análisis del flujo irrotacional, movimiento de vórtices, mareas, ondas en canales abiertos, ondas generadas por barcos y ondas capilares, entre otros. Introdujo el término “turbulencia” para designar el estado de movimiento más allá del número de Reynolds crítico.

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Lilienthal, Otto (1848-1896)

Realizó variados experimentos con el túnel de viento, lo que permitió a su hermano Gustav volar el primer planeador.

Reynolds, Osborne (1842-1912)

Relacionó correctamente las fuerzas viscosas con las fuerzas de inercia para el movimiento de líquidos, utilizando la viscosidad para separar el flujo turbulento del laminar. También derivó las ecuaciones de movimiento para flujo turbulento.

Fue el primero en demostrar el fenómeno de la cavitación

Froude, William (1810-1879) y Robert Edmund (1846-1924)

Padre e hijo, gran interés en barcos y en tanques, relacionaron correctamente las fuerzas gravitacionales de las inerciales.

Desarrollando métodos de predicción para flujo en canales.

Pelton. Lester Allen (1829-1908)

Desarrolló la rueda que lleva su nombre, que es muy usada actualmente.

Boussinesq, Joseph (1842-1929)

Mediante métodos puramente matemáticos desarrolló diferentes ecuaciones para el comportamiento de fluidos en canales y tuberías. Mejorando aun las ecuaciones de Coriolis y su constante.

Herschel, Clemens (1842-1930)

Inventó un aparato denominado medidor de agua Venturi, además de mejorar los trabajos de Francis.

Freeman, John Ripley (1855-1932)

Trabajó sobre la resistencia en mangueras, tubos y accesorios, que publicados después de su muerte son base para muchas aplicaciones hidráulicas de la actualidad.

 

Juan Felipe Ochoa


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