FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL MECANICA DE FLUIDOS I. DATOS GENERALES 1.0. Unidad Académica : Ingeniería Ambiental 1.1. Semestre Académico : B 1.2. Código : Ciclo : V 1.4. Créditos : Pre requisito : Termodinámica Duración : 16 semanas 1.7. Horas semanales : 04 Horas presenciales Horas a distancia Total Teoría Práctica Total Teoría Práctica Total Docente (s) : II. SUMILLA Es una asignatura de carácter obligatorio y que comprende lo siguiente tópicos, estática de fluidos, análisis del flujo, instrumentación, análisis dimensional y semejanza hidráulica corrientes viscosas externas, flujo interno y flujo en canales abiertos. Su contenido está organizado en las siguientes cuatro unidades didácticas: Unidad I: Propiedades de los Fluidos y estática de los fluidos. Unidad II: Cinemática y Dinámica de los Fluidos. Unidad III: Análisis Dimensional y semejanza hidráulica.

2 Unidad IV: Flujo de fluidos ideales y flujos externos III. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA Comprende, plantea y resuelve ejercicios y problemas, considerando el comportamiento de los fluidos al interrelacionar con su entorno, enfocando en su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería. Analiza sus efectos favorables o desfavorables para el diseño de obras hidráulicas; con precisión en los resultados, delimitación del procedimiento, análisis de datos y correspondencia con la fundamentación teórica. Emplea el idioma inglés para comunicarse con propiedad y fluidez. 3.1 CAPACIDADES Conoce y utiliza términos y estructuras básicas para elaborar un informe sobre la medición y determinación de las propiedades de los fluidos para su aplicación en obras de Ingeniería; con sustento técnico, conclusiones precisas y recomendaciones objetivas. elabora un esquema de los aspectos que condicionan el diseño de los conductos sometidos a presión, tomando en cuenta aspectos técnicos y su aplicabilidad a las obras hidráulicas; con base teórica, organización gráfica y orden. Conoce y utiliza términos y estructuras básicas para elaborar un modelo hidráulico, aplicando las ecuaciones fundamentales de la dinámica de fluidos con criterios teóricos y técnicos de ingeniería. Conoce y utiliza términos y estructuras básicas para proponer un modelo físico; aplicando conceptos sobre el comportamiento del flujo de los fluidos, demostrando aplicabilidad técnica, versatilidad y utilidad. Conoce y utiliza términos y estructuras básicas, resuelve problemas de funciones de corriente, aplicando conceptos de redes de flujo, con orden en los procedimientos y resultados precisos.

3 3.2 ACTITUDES Y VALORES Se adapta y mantiene control ante situaciones nuevas, ambiguas, bajo presión o cambios en los planes de trabajo asignado o instrucciones. Muestra interés por aprender la asignatura; comprometiéndose a seguir las pautas metodológicas Asume con responsabilidad la búsqueda de información en tareas asignadas. Se expresa con corrección al expresar sus opiniones ante sus compañeros de equipo. Comparte información en forma solidaria. Acepta las características de personalidad de sus compañeros. Cumple con las tareas de acuerdo con el cronograma establecido. Responde adecuadamente de acuerdo a la necesidad del interlocutor. Participa activamente en el desarrollo de la clase.

4 IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD DE APRENDIZAJE I Propiedades de los Fluidos y estática de los fluidos. CAPACIDAD: Conoce y utiliza términos y estructuras básicas para elaborar un informe sobre la medición y determinación de las propiedades de los fluidos para su aplicación en obras de Ingeniería; con sustento técnico, conclusiones precisas y recomendaciones objetivas. Elabora un esquema de los aspectos que condicionan el diseño de los conductos sometidos a presión, tomando en cuenta aspectos técnicos y su aplicabilidad a las obras hidráulicas; con base teórica, organización gráfica y orden. SEMANA CONTENIDO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA 1 2 Presentación del curso y entrega del sílabo. Descripción de los fenómenos físicos de transferencia de masa y calor. - Concepto de fluido y flujos. - Clasificación de fluidos. - Aplicaciones de la mecánica de fluidos e hidráulica en el campo de la ingeniería. - Propiedades de los fluidos: 1. Presión, Densidad absoluta y densidad relativa, Viscosidad, Fricción y fluidos ideales -Peso específico. -Tensión superficial - Capilaridad. Presión barométrica. - Presión absoluta y relativa. - Presión Entrega del contenido del trabajo de investigación que se desarrollará durante el ciclo. : Identifica y Analiza, los fenómenos físicos de la transferencia de calor, estudia los conceptos delos fluidos y comprende las propiedades de los fluidos, presenta un informe de las propiedades de los fluidos :

5 3 4 hidrostática sobre una superficie sumergida. - Empuje y flotación. - Ejemplos de aplicación. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies. -Fluidos acelerados en ausencia de esfuerzos cortantes. - Ejemplos de aplicación. -Principios de vasos comunicantes -Ejemplos de aplicación. ECUACIONES DE MOVIMIENTOS DE FLUIDOS. - Trayectoria de una partícula. - Línea corriente. - Tubo de corriente. - Corriente laminar y turbulenta. - Corrientes externas e internas. - Flujo potencial. - Ecuación de movimiento Euler. - Ejemplos de aplicación. 1RA PRACTICA CALIFICADA Identifica los diferentes tipos de presiones, y miden con sus respectivos dispositivos : Distingue como actúa la fuerza hidrostática en los cuerpos sumergidos, y como se determina el peso específico mediante el empuje hidrostático : Analiza los movimientos de los fluidos, diferencia las corrientes del fluido y hace uso de la ecuación de Euler en los fluidos.

6 UNIDAD DE APRENDIZAJE II Cinemática y Dinámica de los Fluidos. CAPACIDAD: Conoce y utiliza términos y estructuras básicas para elaborar un modelo hidráulico, aplicando las ecuaciones fundamentales de la dinámica de fluidos con criterios teóricos y técnicos de ingeniería. SEMANA CONTENIDO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE ANALISIS DE FLUJO - Volumen de control. - Ley de conservación de la masa. - Ejemplos de aplicación. Práctica Calificada Ley de la conservación de la energía. - Ley de Bernulli. - Ecuación de la cantidad de movimiento lineal. - Ejemplos de aplicación. Ecuación de los momentos de la cantidad de movimientos. - Aplicaciones a la hidráulica. - Ejemplos de aplicación. Determina, el volumen de control y aplica la conservación de la masa. Presenta los ejercicios resueltos. Analiza el uso de la ley de Bernoulli en la conservación de la energía, presenta los ejercicios resueltos Realiza ejercicios usando la ecuación de los momentos de la cantidad de movimiento, aplicando la hidráulica. HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA 8 Desarrollo de ejercicios en clase Desarrolla los ejercicios propuestos. Primera entrega (avance) del trabajo de investigación. EXAMEN PARCIAL Desarrolla el Examen Parcial

7 UNIDAD DE APRENDIZAJE III Análisis Dimensional y semejanza hidráulica. CAPACIDAD: Conoce y utiliza términos y estructuras básicas para proponer un modelo físico; aplicando conceptos sobre el comportamiento del flujo de los fluidos, demostrando aplicabilidad técnica, versatilidad y utilidad. SEMANA CONTENIDO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE INSTRUMENTACIÓN - Introducción y aplicaciones. - Medidores de presión. - Ejemplos de aplicación Medidores de velocidad. - Medidores de caudal. - Ejemplos de aplicación ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA HIDRÁULICA - Importancia de la experimentación. - Teorema pi de Buckigham. Ejercicios de aplicación Teoría de modelos. - Ejemplos de aplicación. 2DA PRACTICA CALIFICADA Describe los diferentes instrumentos de medida que se usa en los fluidos. Identifica los diferentes medidores de velocidad. Reconoce la importancia del análisis dimensional en la ingeniería y en la exerimentaciòn Analiza los diferentes modelos, mediante EL análisis dimensional. Segunda entrega (avance) del trabajo de investigación. HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA

8 UNIDAD DE APRENDIZAJE IV Flujo de fluidos ideales y flujos externos CAPACIDAD: Conoce y utiliza términos y estructuras básicas, resuelve problemas de funciones de corriente, aplicando conceptos de redes de flujo, con orden en los procedimientos y resultados precisos. SEMANA CONTENIDO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 13 CORRIENTES VISCOSAS EXTERNAS - Concepto de capa límite. - Arrastre de los cuerpos sumergidos. - Ejercicios de aplicación. - Circulación aerodinámica. - Ejemplos de aplicación. Identifica y reconoce los conceptos de límite, de arrastre de los cuerpos y lo hace mediante ejercicios prácticos. HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA FLUJO INTERNO - Efecto de viscosidad - Reynold crítico. - Método de Darci para evaluar pérdidas. - Ejemplos de aplicación. Método de la longitud equivalente. - Ejemplos de aplicación FLUJO DE CANALES ABIERTOS - Definición de flujo uniforme. - Definición de flujo no uniforme. - Definición de flujo Determina el flujo interno, determina el comportamiento de la viscosidad con el Reynold critico usa el diagrama de Drci Analiza el método de la longitud equivalente, y realiza experimentos en flujo de canales abiertos.

9 laminar. La fórmula Chezy. Determina la fórmula de Chezy 16 EXAMEN FINAL Presentación y sustentación de trabajo de investigación Desarrolla el Examen Final *El examen sustitutorio se evaluará una semana después del examen final.

10 V. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Por la naturaleza de la asignatura, se desarrollará de manera dinámica, con métodos de integración entre el estudiante y el docente, se utilizarán estrategias del aprendizaje y enseñanza basada en problemas y el estudio de casos a través de la investigación. Para lograr las competencias se realizaran las siguientes actividades de aprendizaje: Método expositivo del docente, participación guiada del alumno, discusión grupal de casos y análisis de resultados y el desarrollo de un trabajo de investigación o proyecto grupal de una problemática que se aplique en ingeniería, el cuál será desarrollado de manera progresiva. VI. EQUIPOS Y MATERIALES Equipos: Computadora, multimedia. Materiales: Impresos: Manuales tutoriales, guías de prácticas, hojas de actividad. Digitales: Presentaciones, Videos, Audio. Medios electrónicos: Blackboard, Correo electrónico, direcciones electrónicas relacionadas con la asignatura. VII. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Procedimientos: Evaluación sumativa (examen parcial y examen final). Evaluación de proceso (avance procesual del trabajo de investigación) Frecuencia: semanal (evaluación permanente). Ponderación: la obtención del Promedio Final (PF) será: PF = (EPx0.30) + (EFx0.30) + (PPx0.40) EP = Examen Parcial EF = Examen Final PP = Promedio de Prácticas Autoevaluación: cada cuatro semanas (contenido actitudinal). Coevaluación: presentación del avance del trabajo de investigación general y sustentación final (1 por mes).

11 VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliográficas 1. Curso de Ingeniería Química. (2014). Costas Lopez,J 2. Mecánica de Afluidos. (2013). Landau,L, D, Lifshitz 3. MECÁNICA DE FLUIDOS Y MAQUINARIAS HIDRÁULICAS - MATAIX, CLAUDIO. EDITORIAL HARLA. MEXICO 4. MECÁNICA DE LOS FLUIDOS STREETER. ED. MC GRAW HILL 5. MECÁNICA DE LOS FLUIDOS E HIDRÁULICA GILES, SHAUM. ED. Mc GRAW HILL Electrónicas haummc-gra. 6ta-edicion.p ed/.../