Sistemas Fluidomecánicos (1810)

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Óscar Valenzuela Núñez
hace 6 años
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1 Escuela Politécnica Superior de Elche Universidad Miguel Hernández de Elche Sistemas Fluidomecánicos (1810) Tercer Curso. Titulación Grado Ingeniería Mecánica Profesor Responsable: Javier Ruiz Ramírez Sistemas Fluidomecánicos. Programa de Teoría Resumido UNIDAD DIDÁCTICA 1. FLUJO EN CONDUCTOS. Lección 1. Flujo laminar incompresible unidireccional Lección 2. Flujo turbulento. Conceptos básicos y movimiento en conductos Lección 3. Flujo en canales UNIDAD DIDÁCTICA 2. TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS. Lección 4. Introducción a las máquinas hidráulicas Lección 5. Teoría general de turbomáquinas hidráulicas Lección 6. Estudio particular de bombas centrífugas Lección 7. Estudio particular de bombas axiales Lección 8. Estudio particular de turbinas de reacción Lección 9. Estudio particular de turbinas de acción 1

2 Sistemas Fluidomecánicos. Programa de Prácticas Resumido UNIDAD DIDÁCTICA 1. FLUJO EN CONDUCTOS. Práctica 1 (informática). Diseño de redes de fluido a presión mediante software informático (red de fontanería) Práctica 2 (informática). Diseño de redes de fluido en régimen de lámina libre mediante software informático (red de evacuación y saneamiento) UNIDAD DIDÁCTICA 2. TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS. Práctica 1 (laboratorio). Determinación experimental de curvas características y semejanza y cavitación en bombas centrífugas Práctica 2 (laboratorio). Acoplamientos serie paralelo y regulación en bombas centrífugas Práctica 3 (laboratorio). Determinación experimental de curvas características y semejanza en ventilador centrífugo Práctica 4 (laboratorio). Desmontaje y análisis teórico de bombas centrífugas 2

3 Sistemas Fluidomecánicos. Programa de Teoría UNIDAD DIDÁCTICA 1. FLUJO EN CONDUCTOS. Lección 1. Flujo laminar incompresible unidireccional 1. Introducción. Ecuaciones generales. 2. Movimiento estacionario incompresible laminar entre placas paralelas. Flujo de Couette. 3. Movimiento estacionario incompresible laminar en conductos de sección constante. Flujo de Hagen-Poiseuille. 4. Estabilidad de la corriente laminar. Lección 2. Flujo turbulento. Conceptos básicos y movimiento en conductos 1. Introducción. Características del flujo turbulento. 2. Escalas. Métodos de análisis. Valores medios. 3. Ecuaciones generales de Reynolds del movimiento medio en un flujo turbulento incompresible. 4. Perfiles de velocidad y esfuerzo cortante. 5. Ecuaciones generales del flujo turbulento en conductos. 6. Flujo incompresible. Pérdida de presión en conductos. 7. Flujo incompresible. Pérdidas primarias. Coeficiente de fricción. Diagrama de Moody. 8. Flujo incompresible. Pérdidas localizadas. Lección 3. Flujo en canales 1. Introducción al flujo en canales. 2. Clasificación movimiento en canales. 3. Movimiento uniforme. 4. Energía específica. Profundidad crítica. 5. Sección óptima. 6. Resalto hidráulico. Bibliografía Crespo, A. Mecánica de Fluidos. Leciones XVII, XXVII, XXVIII y XXX. White, F.M. Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill.Chapters 6, 9 y 10. Potter, M.C. y Wiggert, D.C. Mechanics of Fluids. Penitence Hall. Chapters 7, 9 y 10. Shames, I.H. Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill. Chapters 6 a 9. 3

4 UNIDAD DIDÁCTICA 2. TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS. Lección 4. Introducción a las máquinas hidráulicas 1. Introducción. Clasificación general de las máquinas de fluidos. 2. Elementos característicos de las turbomáquinas hidráulicas. 3. Balance energético en máquinas hidráulicas. 4. Instalaciones de bombeo y turbinación. 5. Punto de funcionamiento de la instalación. 6. Métodos de regulación del punto de funcionamiento. 7. Acoplamiento de curvas resistentes y motrices. 8. Análisis dimensional y semejanza física en turbomáquinas. Lección 5. Teoría general de turbomáquinas hidráulicas 1. Introducción. Sistemas de referencia. 2. Ecuaciones de consevación de continuidad y del momento cinético (ecuación de Euler). 3. Discusión de la ecuación de Euler. 4. Ecuación de Bernoulli en el movimiento relativo al rotor. 5. Grado de reacción. Lección 6. Estudio particular de bombas centrífugas 1. Teoría unidimensional de turbomáquinas. 2. Teoría bidimensional de turbomáquinas. Correcciones de Stodola y Pfleiderer. 3. Pérdidas por fricción y choque. Introducción flujo real en bombas centrífugas. Curvas características reales. 4. Cavitación en bombas centrífugas. Lección 7. Estudio particular de bombas axiales 1. Movimiento bidimensional a través de una cascada de álabes fija. 2. Movimiento bidimensional a través de una cascada de álabes móvil. 3. Conjunto rótor-estátor. Grado de reacción. 4. Equilibrio radial en un turbomáquina axial. Lección 8. Estudio particular de turbinas de reacción 1. Turbinas reacción: clasificación y elementos. 2. Triángulos de velodidades y ecuación de Euler. Curvas características. 3. El distribuidor en turbinas de reacción. Regulación. 4. Cavitación en turbinas de reacción. 5. Teoría aerodinámica de las turbinas Kaplan. Enrejado de álabes. 4

5 Lección 9. Estudio particular de turbinas de acción 1. Introducción a las turbinas de acción. Elementos. 2. Teoría simplificada. Triángulos de velocidades. 3. Condiciones de operación. Funcionamiento con rendimiento óptimo, diámetro óptimo del inyector y selección del número y disposición de los inyectores. 4. Curvas características en turbinas de reacción. Bibliografía Viedma, A. y Zamora, B. Teoría y problemas de máquinas Hidráulicas. Hernández Krahe, J.M.. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas (Unidades didácticas 5 y 6). Mataix, C. Turbomáquinas Hidráulicas. ICAI. Agüera Soriano, J. Mecánica de Fluidos incompresibles y Turbomáquinas Hidráulicas. White, F.M. Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill.Chapter 11. 5

6 Bibliografía Recomendada para el Alumno (Disponible en la biblioteca de la UMH) Crespo, A., Mecánica de Fluidos, Sección de Publicaciones, ETSII, UPM, Hernández Krahe, J.M., Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas (Unidades didácticas 5 y 6), UNED, Potter, M.C. y Wiggert, D.C., Mechanics of Fluids, Prentice-Hall International, Shames, I.H., Mecánica de Fluidos, 3 a ed., McGraw-Hill, Viedma, A. y Zamora, B., Teoría y problemas de máquinas hidráulicas, Horacio Escarbajal, White, F.M., Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, Ampliación: Agüera Soriano, J., Mecánica de Fluidos incompresibles y Turbomáquinas Hidráulicas. Mataix, C, Turbomáquinas Hidráulicas, ICAI. 6

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