Universidad de Jaén

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Máquinas e Instalaciones de Fluidos es una asignatura obligatoria de 6 creditos del grado en Ingeniería Mecánica que se enmarca dentro de la materia de Ingeniería Térmica y de Fluidos Avanzadas. La asignatura 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. Se pretende en este caso completar la imagen de la Mecánica de Fluidos que un técnico ha de tener para afrontar con éxito su futuro profesional, de modo que se verán fundamentalmente aplicaciones de los conceptos fundamentales a un problema de interés práctico como es el uso de máquinas hidráulicas.

Hay que hacer referencia a otras ciencias dentro de la titulación que instrumentan y fundamentan la asignatura en cuestión. 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 que se abordan en la asignatura.

Los conocimientos adquiridos serán complementados, y a su vez complementan, a lo simpartidos en otras asignaturas de la misma materia (Simulación de Flujos Industriales) o de la materia de Instalaciones de Fluidos (Instalaciones Hidráulicas y Neumáticas).

Haber superado las asignaturas de Mecánica de Fluidos de 2º curso, segundo cuatrimestre, las 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.

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.

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.

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.

CONTENIDO CLASES TEÓRICAS

TEMA 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.  

TEMA 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.

TEMA 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.

TEMA 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.

TEMA 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

TEMA 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.

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

TEMA 8. Dimensionado y cálculo de instalaciones de bombeo y turbinación. Estabilidad y arranque de bombas. Selección de bombas. Cálculo de instalaciones.

CONTENIDO CLASES PRÁCTICAS:

1. Caracterización de bomba centrífiga
2. Turbina Francis
3. Turbina Pelton
4. Turbina axial
5. Bombas en serie y en paralelo

1) METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVA

Con carácter general, en el escenario multimodal o mixto, la modalidad será presencial rotativa al 50%. En concreto, las clases de teoría se desarrollarán en modalidad en esta modalidad, que serán presenciales para el 50% de los estudiantes, estableciendo dos subgrupos, que rotarán la presencialidad en semanas alternas. Las clases serán retransmitidas por videoconferencia al subgrupo de estudiantes que esa semana no asisten a clase. Las prácticas serán presenciales al 100%, mientras que las tutorías colectivas podrán ser presenciales rotativas al 50% o virtuales. Las tutorías individuales podrán ser tanto presenciales como a través de videoconferencia.

La metodología docente consistirá en tres tipos de actividades:

• Clases expositivas: impartidas en el aula y retransmitidas por vía telemática de forma síncrona. En estas clases el profesor expondrá y explicará los conceptos correspondientes al apartado de contenidos. Asimismo, se resolverán ejercicios relacionados con la materia estudiada. Las metodologías empleadas serán: Clases magistrales, Exposición de teoría y ejemplos generales, Actividades introductorias y Conferencias.
• Sesiones de laboratorio : se llevarán a cabo un número total de cinco sesiones de laboratorio de dos horas cada una de ellas y de forma presencial. Dichas sesiones constarán de una breve introducción teórica, seguida de la adquisición de las mediciones por los estudiantes en el laboratorio, o en su caso la provisión de los valores necesarios para realizar los cálculos correspondientes. Los estudiantes posteriormente analizarán los resultados, comparándolos con los conceptos teóricos estudiados y, finalmente, podrán realizar un informe individual de cada sesión. Las metodologías utilizadas serán: Actividades prácticas, Laboratorios, Aulas de informática, Resolución de ejercicios, Presentaciones/exposiciones, Seminarios o Videotutoriales.
• Sesiones de tutorías: colectivas serán impartidas en modalidad rotativa al 50% o de forma completamente virtual, dependiendo de la metodología usada, Consistirán, fundamentalmente, en resolución de problemas, aclaración de dudas, debates, seminarios, tutorización de trabajos, presentación de trabajos o conferencias relacionados con conceptos propios de la asignatura. Las metodologías empleadas en éstas y en las tutorías individuales serán: Supervisión de trabajos dirigidos, Seminarios, Debates, Aclaración de dudas, Comentarios de trabajos individuales, Presentaciones/exposiciones.

A continuación se resumen las actividades formativas junto a la metodología correspondiente:

 

ACTIVIDADES FORMATIVAS	FORMATO	METODOLOGÍA DOCENTE
A1. clases expositivas en gran grupo: 30 sesiones de teoría sobre los contenidos del programa	Presencial rotativa 50%(*)	Clase en el horario y aula  asignados a una parte del  grupo y retransmisión por  videoconferencia al resto,  con rotación periódica de  estudiantes, según determine  el Centro. 30 sesiones de clases  magistrales participativas (15  de una hora y 15 de dos  horas de duración, en total  45 horas), realizadas en el  aula y retransmitiendo por  videoconferencia al resto del  grupo. Rotación periódica de  estudiantes.  *M1 - Clases magistrales  *M2 - Exposición de teoría y  ejemplos generales  *M3 - Actividades  introductorias  *M4 - Conferencias.
A2- Clases en pequeño grupo: 5 sesiones de prácticas de laboratorio	Presencial 100%	Clase a todos los estudiantes  del grupo en el horario y aula  asignados.  Desarrollo de 5 sesiones  prácticas presenciales, de dos  horas de duración cada una  (10 horas en total) en el  laboratorio especializado  *M10R - Aulas de informática  *M11R - Resolución de  ejercicios  *M12R - Presentaciones/  exposiciones  *M6R - Actividades prácticas  *M9R - Laboratorios
A3 - Tutorías colectivas: 5 sesiones	No presencial	Supervisión de trabajos dirigidos, seminarios, debates aclaración de dudas, Comentarios de  trabajos individuales,  Presentaciones/exposiciones.  Se realizarán mediante  videoconferencia (síncrona o  asíncrona), en función de la  actividad concreta a realizar.  *M14 - Supervisión de trabajos dirigidos  *M15 - Seminarios

(*) El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias.

2) SISTEMA DE EVALUACIÓN

 El sistema de evaluación de la asignatura contiene los mismos aspectos y porcentajes que el caso 100% presencial, con el fin de dar certidumbre al estudiantado matriculado en la asignatura. Esta decisión queda reforzada por el hecho de que las metodologías y actividades formativas no sufrirán cambio alguno respecto del caso 100% presencial.

El examen final será preferentemente presencial, siempre que las circunstancias sanitarias lo permitan.

La información detallada de la evaluación es la misma que en el escenario presencial.

La información detallada de la evaluación es la misma que en el escenario presencial y mixto.

En resumen, tanto para la convocatoria ordinaria como extraordinaria, el sistema de evaluación quedará:

 

	ASPECTO	CRITERIOS	INSTRUMENTO	PESO
	Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales	Correcta  intervención del  estudiante en clase y  tutoría.	Observación y notas  del profesor y  el resto de los  estudiantes. Entrega  de actividades.	5.0%
	Conceptos teóricos de la materia	Dominio del contenido teórico y práctico.	Examen virtual	70.0%
	Realización de trabajos, casos  o ejercicios	Correcta resolución de los trabajos propuestos. Claridad de la presentación de los mismos.	Entrega de trabajos	15.0%
	Prácticas de laboratorio/campo/ uso de herramientas TIC	Correcta manejo de la instrumentación y procesamiento  y análisis.	Evaluación de las prácticas	10.0%

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 las titulaciones universitarias de carácter oficial.

3) RECURSOS

Las actividades formativas o la metodología no sufren modificación alguna, a excepción de la retransmisión de las clases en la modalidad 50% presencial, en la que la docencia se realizaría en parte de forma virtual (en su modalidad síncrona), no sufriendo variación el 50% presencial. En este sentido, la metodología seguiría siendo la misma, esto es, clases utilizando presentaciones y pizarra, seminarios, etc, pero las mismas serían a su vez retransmitidas por medio de sesiones virtuales a través de Google Meet o alguna plataforma similar al 50% de estudiantes que se encuentren en formato virtual en ese momento.

Las clases prácticas seguirán realizándose en formato 100% presencial en el laboratorio correspondiente, por lo que los recursos son los usados de forma habitual. De no resultar posible debido a las restricciones sanitarias, éstas serán en formato presencial rotativo al 50%, esto es, atención presencial del 50% del grupo, mientras que el 50% restante asistirá a la clase por medios telemáticos, realizando los cálculos y procesado de datos correspondientes a la práctica objeto de estudio.

1) METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVA

La metodología docente consistirá en tres tipos de actividades:

• Clases expositivas: impartidas vía telemática de forma síncrona. En estas clases el profesor expondrá y explicará los conceptos correspondientes al apartado de contenidos. Asimismo, se resolverán ejercicios relacionados con la materia estudiada. Las metodologías empleadas serán: Clases magistrales, Exposición de teoría y ejemplos generales, Actividades introductorias y Conferencias.
• Sesiones de laboratorio : se llevarán a cabo un número total de cinco sesiones de laboratorio de dos horas cada una impartidas vía telemática de forma síncrona. Dichas sesiones constarán de una breve introducción teórica, seguida de la adquisición de las mediciones por los estudiantes en el laboratorio, o en su caso la provisión de los valores necesarios para realizar los cálculos correspondientes. Los estudiantes posteriormente analizarán los resultados, comparándolos con los conceptos teóricos estudiados y, finalmente, podrán realizar un informe individual de cada sesión. Las metodologías utilizadas serán: Actividades prácticas, Laboratorios, Aulas de informática, Resolución de ejercicios, Presentaciones/exposiciones, Seminarios o  ideotutoriales. De forma alternativa, las sesiones en pequeño grupo podrán contemplar la resolución de casos prácticos relacionados con la temática de las prácticas.
• Sesiones de tutorías colectivas: serán impartidas vía telemática de forma síncrona o asíncrona, dependiendo de la actividad realizada. Consistirán, fundamentalmente, en resolución de problemas, aclaración de dudas, debates, seminarios, tutorización de trabajos, presentación de trabajos o conferencias relacionados con conceptos propios de la asignatura. Las metodologías empleadas en éstas y en las tutorías individuales serán: Supervisión de trabajos dirigidos, Seminarios, Debates, Aclaración de dudas, Comentarios de trabajos individuales, Presentaciones/exposiciones.

 

En resumen, las actividades formativas no sufren cambio alguno respecto del caso 100% presencial, excepto que pasan a modalidad virtual.

 

Actividades formativas	formato	Metodología docente
A1. clases expositivas en gran grupo: 30 sesiones de teoría sobre los contenidos del programa	No presencial	Clase en el horario y aula asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro. 30 sesiones de clases magistrales participativas (15 de una hora y 15 de dos horas de duración, en total 45 horas), realizadas en el aula y retransmitiendo por videoconferencia al resto del grupo. Rotación periódica de estudiantes. *M1 - Clases magistrales *M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales *M3 - Actividades introductorias *M4 - Conferencias.
A2 - Clases en pequeño grupo: 5 sesiones de prácticas de laboratorio	No presencial	Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados. Desarrollo de 5 sesiones prácticas presenciales, de dos horas de duración cada una (10 horas en total) en el laboratorio especializado *M10 - Aulas de informática *M11 - Resolución de ejercicios *M12- Presentaciones/ exposiciones *M6 - Actividades prácticas *M9 - Laboratorios
A3- Tutorías colectivas: 5 sesiones	No presencial	Supervisión de trabajos dirigidos, seminarios, debates aclaración de dudas, Comentarios de trabajos individuales, Presentaciones/exposiciones. Se realizarán mediante videoconferencia (síncrona o asíncrona), en función de la actividad concreta a realizar. *M14 - Supervisión de trabajos dirigidos *M15 - Seminarios

2) SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación de la asignatura será el mismo contemplado en el caso 100% presencial y el mixto, con el fin de dar certidumbre al estudiantado matriculado en la asignatura y de acuerdo a lo establecido en la memoria del grado correspondiente. Esta decisión queda reforzada por el hecho de que las metodologías y actividades formativas no sufrirán cambio alguno respecto del caso 100% presencial.

En este caso, el examen se realizará en modalidad online.

La información detallada de la evaluación es la misma que en el escenario presencial y mixto.

En resumen, tanto para la convocatoria ordinaria como extraordinaria, el sistema de evaluación quedará:

 

	ASPECTO	CRITERIOS	INSTRUMENTO	PESO
	Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales	Correcta intervención del estudiante en clase y tutoría.	Observación y notas del profesor y el resto de los estudiantes. Entrega de actividades.	5.0%
	Conceptos teóricos de la materia	Dominio del contenido teórico y práctico.	Examen virtual	70.0%
	Realización de trabajos, casos  o ejercicios	Correcta resolución de los trabajos propuestos. Claridad de la presentación de los mismos.	Entrega de trabajos	15.0%
	Prácticas de laboratorio/campo/ uso de herramientas TIC	Correcto manejo de instrumentación y procesamiento y análisis de datos.	Evaluación de las prácticas	10.0%

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 las titulaciones universitarias de carácter oficial.

3) RECURSOS

Aunque las actividades formativas o la metodología no han sufrido modificación alguna, la docencia se realiza de forma virtual (en su modalidad síncrona) en su totalidad. En este sentido, la metodología seguirá siendo la misma que en el caso 100% presencial, esto es, clases utilizando presentaciones, pizarra, seminarios, etc, pero las mismas serán impartidas por medio de sesiones virtuales en Google Meet o similar. las actividades formativas o la metodología no han sufrido modificación alguna, la docencia se realiza de forma virtual (en su modalidad síncrona) en su totalidad. En este sentido, la metodología seguirá siendo la misma que en el caso 100% presencial, esto es, clases utilizando presentaciones, pizarra, seminarios, etc, pero las mismas serán impartidas por medio de sesiones virtuales en Google Meet o similar.

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

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

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Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es