Universidad de Jaén

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Guía docente 2012-13 - 13512018 - Mecánica de fluidos

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2012-13
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Mecánica de fluidos
CÓDIGO: 13512018 CURSO ACADÉMICO: 2012-13
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 2 CUATRIMESTRE: SC
WEB: dv.ujaen.es
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: LUQUE ESCAMILLA, PEDRO LUIS
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
N. DESPACHO: A3 - 008 E-MAIL: peter@ujaen.es TLF: 953212864
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58114
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3306-9456
 
NOMBRE: BOHORQUEZ RODRIGUEZ DE MEDINA, PATRICIO
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
N. DESPACHO: A3 - 073 E-MAIL: prmedina@ujaen.es TLF: 953212872
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/92206
URL WEB: http://blogs.ujaen.es/prmedina
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9387-9138
 
NOMBRE: GUTIÉRREZ MONTES, CÁNDIDO
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
N. DESPACHO: A3 - 022 E-MAIL: cgmontes@ujaen.es TLF: 953212903
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/81290
URL WEB: http://www.fluidsujaen.es/
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1123-2002
 
NOMBRE: JIMÉNEZ GONZÁLEZ, JOSÉ IGNACIO
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
N. DESPACHO: A3 - 028 E-MAIL: jignacio@ujaen.es TLF: 953213310
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/80048
URL WEB: http://www.fluidsujaen.es/author/jignacio/
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6669-9000
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

Conocimientos de física, matemáticas (álgebra, análisis y cálculo numérico) al nivel exigible en el segundo curso de grado.

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La Mecánica de Fluidos pretende transmitir a los alumnos los conceptos fundamentales de las leyes que rigen el comportamiento de los fluidos, para que puedan entender y abordar problemas reales de Ingeniería en sus diversos campos de aplicación. Es obvio que la Mecánica de Fluidos comprende una amplia gama de problemas. Si bien desde el punto de vista del descriptor oficial de la asignatura y de su entorno docente se trata de iniciar a los futuros Ingenieros en Mecánica de Fluidos, el análisis del comportamiento de éstos, núcleo de dicha disciplina, debe atender al objetivo a que se destina, en este caso, a la aplicación práctica de los conocimientos, que en este estadio del aprendizaje se centra fundamentalmente en instalaciones hidráulicas.

    Hay que hacer referencia a otras ciencias dentro de la titulación que instrumentan y fundamentan la Mecánica de Fluidos. Es de destacar la importancia de la Física como base sobre la que se sustenta la Mecánica de Fluidos. Gracias a los recursos prestados por las Matemáticas adquieren forma y coherencia los logros teóricos y experimentales de la Mecánica de Fluidos.

    Por otra parte, los conocimientos adquiridos en esta asignatura se verán complementados en otras materias impartidas en el Grado de Ingeniería, tales como las Máquinas e Instalaciones de Fluidos, la Simulación de Flujos Industriales, la Fluidomecánica Industrial o la Energía Hidráulica y Eólica. La presente asignatura puede ser de suma utilidad en el estudio de otras materias como Ingeniería Térmica II (Mecánica), Instalaciones Térmicas en la Edificación y en la Industria(Mecánica), Proyectos, Máquinas Térmicas (Mecánica), Cinemática y Dinámica de Máquinas (Mecánica), Teoría de Estructuras (Mecánica), Diseño de Máquinas (Mecánica), Tecnología Energética (Organización), Centrales Eléctricas I y II (Electricidad), Generación de Energía Eléctrica con Energías Renovables (Electricidad) o Recursos Hidroeléctricos (Electricidad).

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Haber superado las asignaturas de Física I y II, Matemáticas I y II, de primer curso, y Ampliación de Matemáticas e Ingeniería Térmica, de primer cuatrimestre de segundo curso.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CC2 Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resultados de aprendizaje
Resultado 10 Conocimiento de los principios de funcionamiento de instrumentos de medida presión, caudal y velocidad.
Resultado 11 Capacidad de aplicar el análisis dimensional y la semejanza física en el estudio de modelos.
Resultado 12 Conocimientos de las propiedades de flujos de interés en la ingeniería (flujo en conducto, flujo alrededor de perfiles, flujo en canales abiertos, etc.).
Resultado 7 Dominio de los principios básicos que gobiernan el movimiento de los fluidos.
Resultado 8 Interpretación física de los diferentes términos que aparecen en las ecuaciones de conservación de la Mecánica de Fluidos.
Resultado 9 Dominio a hora de aplicar balances de masa, cantidad de movimiento y energía en un volumen de control.
5. CONTENIDOS

1. Introducción al estudio de la Mecánica de Fluidos.

2. Fluidostática.

3. Cinemática de los fluidos.

4. Leyes de conservación en forma integral: ecuación de continuidad, ecuación de conservación de la cantidad de movimiento, ecuación de conservación de la energía.

5. Análisis dimensional y semejanza física.

6. Flujo en conductos.

7. Introducción al flujo en canales abiertos.

1. Introducción al estudio de la Mecánica de Fluidos. Introducción a la asignatura.- ¿Qué es un fluido? Propiedades.- Viscosidad y ley de Newton.- Fluidos no newtonianos.- ¿Qué necesita el técnico saber sobre fluidos? Objetivos y simplificaciones fundamentales.- Conceptos básicos.- Estrategia en el estudio de los fluidos.

2. Fluidostática. Ecuación fundmental de la hidrostática. Implicaciones. Arquímedes. Ejemplos. Fuerzas sobre superficies.

3. Cinemática de los fluidos. Campo fluido. Trayectoria, senda y línea de corriente. Flujo estacionario. Flujo uniforme.

4. Leyes de conservación en forma integral: ecuación de continuidad, ecuación de conservación de la cantidad de movimiento, ecuación de conservación de la energía. Introducción.- Leyes de conservación.- Teorema de transporte de Reynolds.- Ecuación de continuidad.- Ecuación de la energía.- Ecuación del momento lineal y cinético.- Interpretación física de las ecuaciones. Aplicaciones: Salida por un orificio.- Salida por un tubo.- Salida por toberas.- Impacto de chorros.- Tubo de Pitot.- Tubo de Prandtl.- Fuerzas sobre sólidos en fluidos: Impacto de chorro

5. Análisis dimensional y semejanza física. Fundamento del análisis dimensional. Teorema de Buckinham. Cálculo de adimensionales. Interpretación física. Semejanza.

6. Flujo en conductos.

Introducción.- Pérdidas de energía en flujos internos y externos.- Pérdidas de carga en tuberías: ecuaciones empíricas.- Pérdidas de carga en tuberías: ecuación de Darcy-Weissbach.- Factor de fricción.- Dependencia del factor de fricción con la rugosidad.- Dependencia del factor de fricción con el número de Reynolds: solución laminar y el problema turbulento.

Dependencia de las pérdidas con la estructura del flujo: la idea de la capa límite.- Desarrollo, estabilización, espesor, desprendimiento.- Análisis dimensional del problema. Interpretación física.- Efecto del número de Reynolds y de la rugosidad en la capa límite. Rugosidad hidráulica.- Leyes de perfil de velocidades.- Ecuaciones para calcular el factor de fricción. La ecuación de Colebrook.- Rugosidad natural y artificial.- Métodos de cálculo del factor de fricción en régimen turbulento: iteraciones, fórmulas aproximadas y diagramas. El diagrama de Moody.- Pérdidas locales.- Métodos de cálculo de pérdidas locales.- Pérdidas en accesorios comunes: ensanchamientos, estrechamientos, codos y válvulas.- Interferencia.

 

7. Introducción al flujo en canales abiertos. Introducción y conceptos básicos.- Análisis Dimensional del problema general.- Clasificación de flujos en canales abiertos.- Flujo uniforme: pérdidas; análisis y diseño de instalaciones; sección óptima.- Flujo variado: energía específica; profundidad crítica; flujo sin fricción en canales rectangulares; resaltos hidráulicos.- Flujo gradualmente variado: planteamiento de la ecuación general y soluciones básicas.- Medidores y vertederos.

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M3 - Actividades introductorias
  • M4 - Conferencias
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CC2
  • CT4
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M10 - Aulas de informática
  • M11 - Resolución de ejercicios
  • M6 - Actividades practicas
  • M9 - Laboratorios
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CC2
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M15 - Seminarios
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
  • M19 - Presentaciones/exposiciones
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CC2
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

-

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Correcta intervención del estudiante en clase y tutorías. Observación y notas del profesor y el resto de los estudiantes. 10.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio del contenido teórico y práctico. Prueba escrita 70.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Correcta resolución de los trabajos propuestos. Claridad de la presentación y exposición de los mismos. Memoria de prácticas de laboratorio y entrega de trabajos. Se evaluarán equitativamente. 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

-

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Ingeniería fluidomecánica Marcos Vera Coello, Immacualda Iglesias Estradé, Antonio L. . Sánchez P. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid: Paraninfo, 2012  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Crespo Martínez, Antonio. Editorial: Madrid: Thomson, 2006  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluidos. Edición: 5ª ed. Autor: White, Frank M.. Editorial: Madrid [etc.]: McGraw-Hill Interamericana de España, D.L. 2007  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluídos: fundamentos y aplicaciones. Edición: -. Autor: Çengel, Yunus A.. Editorial: México : McGraw-Hill, 2006.  (C. Biblioteca)
  • Introducción a la mecánica de fluidos. Edición: 2ª ed. Autor: Fox, Robert W.. Editorial: México: McGraw-Hill, cop. 1995  (C. Biblioteca)
  • Fundamentos de mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Munson, Bruce R.. Editorial: México D. F. : Limusa, cop. 2005  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluidos: una introducción física. Edición: -. Autor: Smits, Alexander J.. Editorial: México: Alfaomega, cop. 2003  (C. Biblioteca)
  • Fluid mechanics. Edición: -. Autor: Spurk, Joseph H.. Editorial: Berlin [etc.]: Springer-Verlag, cop. 1997  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Introducción a la dinámica de fluidos. Edición: -. Autor: Batchelor, G.K.. Editorial: Madrid: Ministerio de Medio Ambiente. Centro de Publicaciones, 1997  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluidos con aplicaciones en ingeniería. Edición: 9ª ed. Autor: Franzini, Joseph B.. Editorial: Madrid: McGraw-Hill, D. L. 1999  (C. Biblioteca)
  • Fluid mechanics. Edición: 4th ed.. Autor: Kundu, Pijush K.. Editorial: Amsterdam [etc.] : Elsevier Academic Press, cop. 2008.  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluidos. Edición: 1ª ed., 2ª reimp.. Autor: Crowe, Clayton T.. Editorial: México: Compañia Editorial Continental, 2007  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de fluidos. Edición: 3ª ed. Autor: Potter, Merle C.. Editorial: Australia: Thomson, imp. 2003  (C. Biblioteca)
  • Fundamentals of fluid mechanics. Edición: -. Autor: -. Editorial: New York [etc.]: Wiley, cop. 1999  (C. Biblioteca)
  • Student solutions manual to accompany a brief introduction to fluid mechanics. Edición: 2nd ed. Autor: Young, Donald F.. Editorial: New York: John Wiley, cop. 2003  (C. Biblioteca)
  • Fluid mechanics : problems and solutions. Edición: -. Autor: Spurk, Joseph H.. Editorial: Berlin [etc.]: Springer, cop.1997  (C. Biblioteca)
  • Fundamental mechanics of fluids. Edición: 3rd. ed. Autor: Currie, I.G.. Editorial: New York: Marcel Dekker, cop.2003  (C. Biblioteca)
  • Introduction to fluid mechanics. Edición: 4th ed. Autor: Janna, William S. Editorial: Boca Raton : CRC Press, cop. 2010  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
4 - 10 feb. 2013
3.00.01.0 0.0  
Nº 2
11 - 17 feb. 2013
3.00.00.0 0.0  
Nº 3
18 - 24 feb. 2013
3.00.01.0 0.0  
Nº 4
25 feb. - 3 mar. 2013
3.02.00.0 0.0  
Nº 5
4 - 10 mar. 2013
3.00.00.0 0.0  
Nº 6
11 - 17 mar. 2013
3.00.00.0 0.0  
Nº 7
18 - 22 mar. 2013
3.00.00.0 0.0  
Período no docente: 23 mar. - 1 abr. 2013
Nº 8
2 - 7 abr. 2013
3.02.00.0 0.0  
Nº 9
8 - 14 abr. 2013
3.00.00.0 0.0  
Nº 10
15 - 21 abr. 2013
3.00.01.0 0.0  
Nº 11
22 - 28 abr. 2013
3.00.00.0 0.0  
Nº 12
29 abr. - 5 may. 2013
3.02.00.0 0.0  
Nº 13
6 - 12 may. 2013
3.02.01.0 0.0  
Nº 14
13 - 17 may. 2013
3.02.01.0 0.0  
Total Horas 42.0 10.0 5.0 0.0