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Guía Docente
14612014-Máquinas e instalaciones de fluidos
Curso Académico 2025-26
FICHA IDENTIFICATIVA
Datos de la asignatura:
Código:
14612014
Nombre:
Máquinas e instalaciones de fluidos
Centro:
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)
Titulación:
Grado en Ingeniería mecánica
Curso:
3
Cuatrimestre:
PRIMER CUATRIMESTRE
Tipo:
Obligatoria
Idioma de impartición:
Español
Nivel PATIE:
PATIE 2
Plataforma de teleformación:
Modalidad de impartición:
Presencial
Información adicional (PROF)
-




PROFESORADO

COORDINACIÓN
Nombre:
RUIZ RUS, JAVIER
Departamento:
U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
Área:
600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
Categoría:
PROFESOR AYUDANTE DOCTOR
Despacho:
D - 009
Correo-e:
jrrus@ujaen.es
Teléfono:
-
ORCID:
-

EQUIPO DOCENTE
Nombre:
GARCÍA BAENA, CARLOS
Departamento:
U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
Área:
600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
Categoría:
PROFESOR AYUDANTE DOCTOR
Despacho:
-
Correo-e:
-
Teléfono:
-
ORCID:
-
URL web:
-




RESUMEN
Conocimientos previos y recomendaciones
Se recomienda específicamente haber adquirido las competencias propias de la materia Mecánica de Fluidos de segundo curso, segundo cuatrimestre; así como de otras materias como Física I y II, Matemáticas I y II, de primer curso, y Ampliación de Matemáticas e Ingeniería Térmica, de primer cuatrimestre de segundo curso.
Breve resumen de la asignatura (según memoria RUCT)
Introducción a las máquinas de fluidos. Generalidades y clasificación. Teoría ideal de turbomáquinas hidráulicas. Diagrama de velocidades, ecuaciones de conservación de la masa, cantidad de movimiento, momento cinético y energía. Ecuación de Euler, grado de reacción y rendimientos. Semejanza física en turbomáquinas: Introducción al análisis dimensional, Parámetros adimensionales y relaciones de semejanza. Diagramas característicos y ensayo de bombas. Teoría de turbomáquinas centrífugas: Teoría unidimensional, influencia del ángulo de salida de los álabes, grado de reacción. Curvas características reales, pérdida y rendimientos. Teoría de turbomáquinas axiales. Sustentación de perfiles, cascada de perfiles, movimiento bidimensional en el roto. Conjunto estator-rotor. Grado de reacción. Introducción a las turbinas hidráulicas. Generalidades. Clasificación. Funcionamiento de una turbina centrípeta en régimen variable, curvas características. Semejanza en turbinas. Ensayo de turbinas. Descripción de los diferentes tipos de turbinas. Turbinas Francis, turbinas de hélice y Kaplan, turbinas Pelton: partes, componentes, curvas de funcionamiento y regulación. Cavitación en turbomáquinas. Dimensionado y cálculo de instalaciones de bombeo y turbinación.
Prerrequisitos
-




COMPETENCIAS / RESULTADOS DEL PROCESO DE FORMACIÓN Y APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia / resultado de aprendizaje
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEM6 Conocimiento aplicado de los fundamentos de los sistemas y máquinas fluidomecánicas.
CT1 Capacidad para trabajar, dirigir y gestionar conflictos en un grupo multidisciplinar y/o un entorno multilingüe.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
CT6 Capacidad para la transmisión oral y escrita de información adaptada a la audiencia.
Resul-33 Dominio de los principios básicos de funcionamiento de las máquinas de fluidos
Resul-34 Capacidad de dimensionar bombas y turbinas
Resul-35 Capacidad de calcular y dimensionar una instalación de fluidos
Resul-36 Capacidad de aplicar el análisis dimensional y la semejanza física en el estudio de las máquinas de fluidos
Resul-37 Saber aplicar criterios de eficiencia en el diseño y explotación de una instalación de fluidos




DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS
Teoría

Esta asignatura se enmarca dentro de la materia de Ingeniería Térmica y de Fluidos Avanzadas y consiste en la ampliación de los conocimientos adquiridos previamente por el alumno acerca de los principios teóricos con la aplicación técnica de la Mecánica de Fluidos. Por lo tanto, se complementará la formación con aplicaciones de los conceptos fundamentales a un problema de interés práctico como es el uso de máquinas hidráulicas.

1. Introducción a las máquinas de fluidos: 
Generalidades y clasificación. Balance energético a una turbimáquina. Magnitudes básicas, rendimientos. Introducción a instalaciones de bombeo y turbinación. Problemas.  

2. Teoría ideal de turbomáquinas hidráulicas: 
Diagrama de velocidades, ecuaciones de conservación de la masa, cantidad de movimiento, momento cinético y energía. Ecuación de Euler. Ecuación de Bernoulli en movimiento relativo. Grado de reacción. Rendimientos. Problemas.

3. Semejanza física en turbomáquinas: 
Introducción al análisis dimensional, parámetros adimensionales y relaciones de semejanza. Diagramas característicos y ensayos de bombas. Velocidad y diámetro específicos. Influencia rugosidad y viscosidad. Problemas.

4. Teoría de turbomáquinas centrífugas:
Teoría de bombas centrífugas. Teoría unidimensional, influencia del ángulo de salida de los álabes, grado de reacción. Curvas características reales, pérdidas y rendimientos. Teoría bidimensional: correcciones. Problemas.

5. Teoría de turbomáquinas axiales: 
Teoría ideal bidimensional. Sustentación de perfiles, cascada fija de perfiles, movimiento bidimensional en el rotor (cascada móvil). Conjunto estator-rotor. Grado de reacción. Curvas reales. Problemas

6. Introducción a las turbinas hidráulicas: 
Generalidades. Clasificación. Funcionamiento de una turbina centrípeta en régimen variable, curvas características. Semejanza en turbinas. Ensayo de turbinas. Descripción de los diferentes tipos de turbinas. Turbinas Francis, turbinas de hélice y Kaplan. Turbinas Pelton: partes, componentes, curvas de funcionamiento y regulación. Problemas.

7. Cavitación en turbomáquinas: 
Cavitación en bombas, ensayos de cavitación. Velocidad específica de cavitación. Parámetro de Thoma. Cavitación en turbinas.

8. Dimensionado y cálculo de instalaciones hidráulicas:
Instalaciones de bombeo y turbinación. Estabilidad y arranque de bombas. Selección de bombas. Cálculo de instalaciones.

** Esta es una descripción de los contenidos que constituyen la asignatura. En ningún caso se trata de una planificación temporal ni un orden de impartición estricto.

 

Práctica

Las sesiones prácticas de la asignatura engloban un total de 1.0 ECTS, que se distribuirán principalmente en sesiones de laboratorio en las que se realizarán actividades prácticas de ensayos experimentales en el laboratorio y/o digitales, directamente relacionadas con contenidos de la asignatura: caracterización de bombas, caracterización de turbinas, tipos de turbinas, configuración de bombas, diseño y selección de bombas para instalaciones, etc.

 





METODOLOGÍAS DOCENTES Y ACTIVIDADES FORMATIVAS
Información adicional
-
Metodologías docentes

Las metodologías docentes propuestas se basan principalmente en:

1. Clases magistrales: en estas clases el profesor expondrá y explicará los conceptos anteriormente comentados. Este tipo de clases no representan una actuación unidireccional, se fomentará la interactuación con el estudiantado por medio de la intervención y el debate. La exposición oral se puede apoyar sobre medios didácticos (diapositivas, videos, debates, etc.). Asimismo, se resolverán ejercicios relacionados con la materia estudiada. Las metodologías empleadas serán: Clases magistrales (M1), Exposición de teoría y ejemplos generales (M2), Actividades introductorias (M3) y Conferencias (M4). Las competencias desarrolladas serán: CB2, CB3, CB4, CB5R, CEM6, CT1, CT4 y CT6.

2. Clases prácticas:  se desarrollarán actividades de aplicación de los conocimientos a situaciones concretas y de adquisición de habilidades básicas y procedimentales relacionadas con la materia. Engloba las prácticas de laboratorio, clases de problemas, etc. Se llevarán a cabo sesiones de laboratorio de dos horas cada una, principalmente en el laboratorio experimental de mecánica de fluidos y/o en aulas de informática. Éstas constarán de una introducción teórica y del planteamiento del problema de ensayo y caracterización de la máquina correspondiente. A continuación, se procederá a la realización de los ensayos y a la  adquisición de datos por los estudiantes, con una pequeña introducción al analisis e interpretación de datos y elaboración de curvas características. Los estudiantes posteriormente, elaborarán códigos de analisis de datos para la obtención de los resultados y para la representación de las curvas características (en softwares apropiados para el maejo de grandes cantidades de datos, como Octave, Matlab, Python, etc.), comparándolas con las curvas teóricas estudiadas y, finalmente, podrán extraer las conclusiones relavantes de cada sesión. Las metodologías utilizadas serán: Actividades prácticas (M6), Laboratorios (M9), Aulas de informática (M10), Resolución de ejercicios (M11), Presentaciones/exposiciones (M12). En este caso, las compentencias desarrolladas serán: CEM6 y CT1.

3. Tutorías colectivas, seminarios y talleres: consistirán, fundamentalmente, en seminarios basados en tamáticas relacionadas directa o indiretamente con la asignatura y sus apliacaciones y en sesiones de discusión y puesta en común de dudas de los estudiantes durante el desarrollo de los trabajos de la asignatura. Las metodologías empleadas en éstas y en las tutorías individuales serán: Supervisión de trabajos dirigidos (M22), Seminarios (M7), Debates (M8), Aclaración de dudas (M17), Comentarios de trabajos individuales (M21), Presentaciones/exposiciones (M12). Las compentencias desarrolladas serán: CEM6 y CT1.

Actividades formativas
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases expositivas en gran grupo: Clases magistrales
  • M2 - Clases expositivas en gran grupo: Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Clases expositivas en gran grupo: Actividades introductorias
  • M4 - Clases expositivas en gran grupo: Conferencias
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB2
  • CB3
  • CB4
  • CB5
  • CEM6
  • CT4
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M10 - Clases en grupos de prácticas: Aulas de informática
  • M11 - Clases en grupos de prácticas: Resolución de ejercicios
  • M12 - Clases en grupos de prácticas: Presentaciones/Exposiciones
  • M6 - Clases en grupos de prácticas: Actividades prácticas
  • M9 - Clases en grupos de prácticas: Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CB2
  • CB3
  • CB4
  • CB5
  • CEM6
  • CT1
A3 - Tutorías Colectivas
  • M14 - Tutorías Colectivas/Individuales: Supervisión de trabajos dirigidos
  • M15 - Tutorías Colectivas/Individuales: Seminarios
  • M16 - Foros
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Tutorías Colectivas/Individuales: Comentarios de trabajos individuales
  • M19 - Tutorías Colectivas/Individuales: Presentaciones/Exposiciones
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CT1
  • CT6
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  




SISTEMAS DE EVALUACIÓN
Sistemas de evaluación (específico)

El cálculo de la calificación definitiva se realizará atendiendo a la tabla de ponderación del sistema de evaluación general, siempre y cuando se haya superado una calificación mínima en la prueba escrita asociada a la evaluación de los conceptos teorico-prácticos. La calificación de corte para la consideración y ponderación de todos los aspectos de la evaluación se establecerá durante el proceso de evaluación en base al rendimiento global de todo el alumnado del curso en vigor.

La asistencia y realización de las prácticas es de caracter obligatorio. De forma general, la no asistencia a todas las sesiones de prácticas de laboratorio y la falta de entrega de las memorias, implicará la imposibilidad de realización de la prueba escrita final y por tanto la falta de calificación. Con la entrega de informes y demás instrumentos se evaluarán las competencias CB3R, CEM6 y CT1.

Se realizará una prueba escrita donde se evaluará la destreza del alumnado en la resolución de casos prácticos, así como el conocimiento de los conceptos claves relacionados con las máquinas de fluidos incompresibles y su uso en instalaciones de fluidos. Las competencias evaluadas mediante este aspecto son las CB2R y CB5R.

A lo largo del curso, el alumnado deberá presentar el conjunto de trabajos, actividades y problemas, que se irán proponiendo en base a los conceptos estudiados. En estas entregas se detallarán los cálculos analíticos, fórmulas, simulaciacones numéricas, ensayos experimentales, comparaciones y demás conclusiones extraídas de los resultados, en referencia al funcionamiento de las instalaciones/bombas/turbinas analizadas. Se valorará positivamente la capacidad de síntesis, redacción y claridad del documento y/o presentación oral. Las competencias evaluadas mediante este aspecto son las CB2R , CB3R, CB4R, CT4 y CT6. Este bloque servirá como evaluación continua.  

Se valorará positivamente las aptitudes del alumno, asistencia a clase y tutorías (competencia CEM6).

Los resultados de aprendizaje esperados y evaluados mediante todos estos aspectos son los anteriormente enumerados: R33 a R37. 

Para los sistemas de evaluación recogidos en la tabla general, se establecen los siguientes pesos específicos S1(5%), S2(65%), S3(15%) y S4(15%)

Sistemas de evaluación (general)
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO INTERVALO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Correcta intervención del estudiante en clase y tutorías. Evaluación del profesor 0-5%
Conceptos teóricos de la materia Dominio del contenido teórico y práctico. Prueba escrita 50-70%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Correcta resolución de los trabajos propuestos. Corrección de las memorias presentadas. 10-20%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Prácticas de laboratorio Corrección de las memorias de las prácticas de laboratorio realizadas 5-25%




BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía
  1. Teoría Y Problemas De Máquinas Hidráulicas. Autor: Viedma Robles, Antonio. Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena.(C. Biblioteca)


  2. Mecánica De Fluidos Y Máquinas Hidráulicas: Unidades 5 Y 6 . Autor: Hernández Krahe, José María.. Editorial: UNED.(C. Biblioteca)


  3. Mecánica De Fluidos Y Máquinas Hidráulicas . Autor: Mataix, Claudio. Editorial: Ediciones del Castillo.(C. Biblioteca)


  4. Mecánica De Fluidos Incompresibles Y Turbomáquinas Hidraúlicas . Autor: Agüera Soriano, José.. Editorial: Ciencia.(C. Biblioteca)


  5. Mecánica De Fluidos Incompresibles Y Turbomáquinas Hidráulicas Problemas Resueltos . Autor: Agüera Soriano, José.. Editorial: Ciencia 3.(C. Biblioteca)


  6. Principles Of Turbomachinery . Autor: Turton, R. K. Editorial: Chapman and Hall.(C. Biblioteca)


  7. Fluid Machinery: Application, Selection, And Design . Autor: Wright, Terry. Editorial: CRC.(C. Biblioteca)
Bibliografía complementaria
  1. Problemas De Mecánica De Fluidos Y Máquinas Hidráulica . Autor: Hernández Rodríguez, Julio.. Editorial: UNED.(C. Biblioteca)


  2. Handbook Of Fluid Dynamics And Fluid Machinery. Editorial: Wiley.(C. Biblioteca)


  3. Turbomachinery Flow Physics And Dynamic Performance. Autor: Schobeiri, Meinhard T.. Editorial: Springer Berlin Heidelberg.(C. Biblioteca)


  4. Centrifugal Pump Handbook. Editorial: Elsevier.(C. Biblioteca)


  5. Fluid Mechanics And Thermodynamics Of Turbomachinery . Autor: Dixon, S. L. Editorial: Elsevier,.(C. Biblioteca)


  6. Turbomachinery Performance Analysis . Autor: Lewis, R. I.. Editorial: Arnold.(C. Biblioteca)


  7. Ingeniería Fluidomecánica / Marcos Vera Coello, Immacualda Iglesias Estradé, Antonio L. . Sánchez Pérez, Carlos Martínez Bazán. Editorial: Paraninfo.(C. Biblioteca)


  8. Mecánica De Fluidos. Autor: Crespo, Antonio. Editorial: Thomson.(C. Biblioteca)


  9. Practical Centrifugal Pumps : Design, Operation And Maintenance . Autor: Girdhar, Paresh.. Editorial: Newnes.(C. Biblioteca)




OBJETIVOS DE DESARROLLO SOSTENIBLE
Objetivo 6: Agua limpia y saneamiento.
Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante.
Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.
Información adicional
Las máquinas hidráulicas se han consolidando como un importante elemento en la tecnología para la producción de energía renovable basada en la minihidráulica. En esta materia se tratan aspectos fundamentales y aplicados que se centran en la optimización del diseño de los elementos involucrados en esta tecnología, por lo que permite aumentar el nivel de eficiencia y la facilidad de aplicación considerando diferentes infraestructuras. Además, parte de los conceptos fundamentales propios de esta materia, proporcionan conocimientos directamente aplicables a otras tecnologías de producción de energía renovable, como por ejemplo la eólica. En general, se encuentra metas directamente vinculadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible ODS 6, ODS 7 y ODS 9




CLÁUSULAS
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Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es