Planificación Anual Asignatura Mecánica de Fluídos Año 2017

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1 DOCETE RESPOSABLE ombre y Apellido Mario orberto Alonso Planificación Anual Asignatura Mecánica de Fluídos Año 2017 Categoría Docente Profesor Adjunto MARCO DE REFERECIA Asignatura Mecánica de Fluídos Código: E51.0 Plan de estudios Ingeniería Electromecánica Ord.C.S.º 2395/04 (1) Ingeniería Industrial Ord.C.S.º3207/06 (2) Ubicación en el Plan 4 año - 1er. cuatrimestre (1) 2 año - 1er. cuatrimestre (2) Duración (1) Cuatrimestral Carácter Obligatoria Carga horaria 60 h Experimental 6 h Problemas ingeniería 15 h Proyecto - diseño 0 h Práctica sup. 0h Asignaturas Cursadas Termodinámica (E20.0) correlativas (1) Aprobadas úmero de asignaturas cursadas y aprobadas < 10 Otras cond. para cursar º filnales adeudados < 10 - Seminario de Introducción a la Ingeniería Electromecánica (X5.2) - Idioma ( Duración (2) Cuatrimestral Carácter Obligatoria Carga horaria 60 h Experimental 6 h Problemas ingeniería 15 h Proyecto - diseño 0 h Práctica sup. Asignaturas Cursadas Análisis Matemático II (B3.0); Física I (B10.0) correlativas (2) Aprobadas Análisis Matemático I (B2.0); Algebra y Geometría Analítica (B1.0); de asignaturas <10 Otras cond. para cursar - Contenidos mínimos Propiedades de los fluidos y definiciones. Estática de los fluidos. Conceptos y ecuaciones fundamentales del movimiento de los fluidos. Ecuación de Euler. Ecuación de Bernoulli. Flujo laminar y flujo turbulento. úmero de Reynolds. Movimiento a través de placas, tubos y canales. Flujo de un fluido ideal: el operador vectorial nabla. Ecuación de avier-stokes. Funciones de corriente. Condiciones de contorno. Medidas y control en el flujo fluido. Flujo permanente en conductos cerrados y canales abiertos. Flujos no permanentes. Depto. responsable Ingeniería Electromecánica Área Hid. y Vías de Comunicación º estimado de alumno 33 OBJETIVOS Saber calcular el empuje sobre compuertas planas y curvas. Medición de presiones absolutas y manométricas. Saber calcular y diseñar tuberías a presión en foma práctica y con ordenador. Saber diseñar canales (las formas más usuales) en forma práctica (utilización de tablas) y con ordenador. Saber realizar aforos y la utilización del equipo según el caso que corresponda. APORTE A LA FORMACIÓ BÁSICA Y/O PROFESIOAL Analizar las leyes fundamentales que gobiernan a todos los fluidos presentando ordenadamente los conceptos físicos de los fenómenos de la estática y el movimiento de los fluidos. Utilización equilibrada de las notaciones matemáticas a los conceptos fundamentales de la hidrostática e hidrodinámica. Desarrollo completo de todos los recursos de la práctica profesional para la solución de flujos por tuberías y por canales en los desempeños más frecuentes. Se ofrecerá una visión global que resalte la importancia del los fluidos en reposo o en movimiento para la vida cotidiana y la industria a la par que su relación con las modernas tecnologías. DESARROLLO Actividades y estrategias didácticas Se realizan clases de desarrollo teorico y se complementa con la realización de clases prácticas desarrollando ejercicios y problemas tipicos. Complementariamente se realizan prácticas de laboratorio. Intercambio de opiniones en clases teóricas y de gabinete y demostraciones mediante prácticas de laboratorio. Si fuera posible se realizaran visitas a instalaciones hidráulicas en la zona, remarcando la relación existente con la teoría. 0h Página 1 de 5

2 Recursos didácticos Las clases de teoría y las clases prácticas se dictan mediante el uso de PowerPoint y folletos de elementos reales de fábricas, y con la ayuda de los elementos que se tienen disponibles en el museo de materiales. Evaluación de los alumnos Estrategia de evaluación Resolución de casos reales con coeficientes y dimensiones verdaderas; como los utilizados en el mundo fabril. Esto se aplicará dentro de la normativa correspondiente a "Cursada por suma de puntos de parciales"; Anexo Res. CAFI (28 octubre 2004), art. 1.2., para los aspectos teorico-prácticos del curso. En el año 2007 se darán desarrollos de trabajos experimentales en el Laboratorio de Hidráulica, en donde se aplicará el art. 1.3., con los considerandos del art. 2.4, del mismo anexo. De acuerdo a lo expuesto resulta que: Del plan en su conjunto, el alumno debe haber rendido satisfactoriamente dos exámenes parciales (Se aprueba por suma de puntos, con un puntaje mayor o igual que 110 y no menor que 30 sobre 100 en cada uno) que en el caso de desaprobar debe aprobar un recuperatorio al final de la cursada con los temas desaprobados; haber realizado y presentado el 100 % de los laboratorios y luego rendir un examen final para aprobar la asignatura. Para optar por la propuesta de aprobación de la asignatura sin examen final (Régimen de Promoción), cualquier alumno en condición de promocionar (otas de los parciales mayores o iguales que 60 sobre 100), puede rendir dos exámenes teóricos escalonados dentro del cronograma cuatrimestral. Examen libre Justificación Evaluación del desarrollo de la asignatura Se da una constante autoevaluación. Cronograma Semana Tema / Actividades 1 Propiedades físicas de los fluidos 2 Hidrostática. 3 Cinemática 4 Hidrodinámica. (Ecuaciones básicas de la hidrodinámica) 5 Flujo permanente y uniforme a presión 6 Pérdidas localizadas 7 Primer Parcial Práctico - Primer Promocional Teórico. 8 Golpe de Ariete. 9 Escurrimiento a superficie libre 10 Hidrometría. Orificios. Vertederos 11 Segundo Parcial de Práctico. Segundo Promocional Teórico. 12 Recuperatorio general en caso de ser necesario Recursos Docentes de la asignatura ombre y apellido Función docente Mario orberto Alonso Desarrollo de la teoría Gustavo Horacio Améndola - Cristina Raimundini Desarrollo de los prácticos Marcelo Marchioni. Desarrollo de los laboratorios Recursos materiales Software, sitios interesantes de Internet Cálculo De Tuberías. Programa producido por el Ing. Rolando Ferrari para el cálculo y la aplicación de Hazen-Willams. Programas varios ad- hoc (sin titulo) para aplicar a variables hidráulicas en canales abiertos o en tuberías. Los programas del libro hidráulica de tuberías de J. G. Saldarriaga. Excel (como hoja de cálculo destinada a la resolución de los casos de laboratorio). Programas varios ad- hoc (sin titulo) para aplicar a variables hidráulicas en canales abiertos o en tuberías. Los programas del libro "Hidráulica de tuberías" de J. G. Saldarriaga. H Canales prograna para el calculo de diversos tipos de canales. Principales equipos o instrumentos Laboratorio de Hidráulica que dispone de los siguientes aparatos: Canal rectangular de acrílico con pendiente variable: 7,90 m x 0,31 m x 0,40 m Para prácticos de rugosidad en flujo uniforme, visualizaciòn de distintos tipos de régimen. Aparato de Reynolds con tubo de acríco vertical y conexión sifón a tanque de altura de carga constante o variable. Banco Hidráulico: con siguientes con aplicación a los siguientes laboratorios: Página 2 de 5

3 Aparato para la Presióm Hidrostática Altura Metacentrica. Demostración del Teorema de Bernoulli. Aparato para Impacto de Chorro. Orificio y Chorros Libres. Pérdida de Energía en Tuberías Medidores de Flujo. Pérdidas de Energía en Accesorios y Válvula. Bomba de Ariete Hidráulico. Turbina Pelton Curvas Características de las Bombas Hidráulicas Museo de accesorios, Materiales e Instrumentos de Medición. Espacio en el que se desarrollan las actividades Aula X Laboratorio X Gabinete de computación X Campo X Otros OTROS DATOS Cursada intensiva Cursada cuatrimestre contrapuesto Página 3 de 5

4 Departamento responsable Plan de estudios Programa Analítico Asignatura Mecánica de Fluídos (E51.0) Ingeniería Electromecánica Ingeniería Electromecánica 2004 Ingeniería Industrial 2007 Área Hid. y Vías de Comunicación Programa Analítico de la Asignatura - Año 2017 CAPITULO I : PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS: Generalidades. Propiedades corrientes de los fluidos. Partícula fluida. Medio Continuo. Sistema de unidades. Masa específica. Peso específico. Compresibilidad. Líquidos compresibles. Viscosidad. Viscosímetro de torsión. Fluidos newtonianos. Energía superficial. Capilaridad. Tensión de vapor de agua. Velocidad de ondas sonoras en los líquidos. CAPITULO II: ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS (HIDROSTÁTICA): Generalidades. Ecuaciones de Claireaut o Euler- Consecuencias. Superficies de nivel o equipotenciales. Presión en el campo gravitatorio. Presión absoluta- relativa- atmosférica- Unidades de presión. Gráfico de presiones. Empuje sobre superficies planas y curvas- Centro de empuje. Cuerpos sumergidos y flotantes. Piezometría. Equilibrio relativo. CAPITULO III: CIEMÁTICA : Campo de escurrimiento. Descripción del movimiento: métodos de Euler y Lagrange. Campo de velocidades. Campo de aceleraciones. Campo rotacional. Clasificación de los movimientos. Líneas de corriente, trayectoria y tubo de escurrimiento. Concepto de gasto y caudal. Velocidad media. CAPITULO IV: HIDRODIÁMICA. COCEPTOS Y ECUACIOES FUDAMETALES (BÁSICAS) DEL MOVIMIETO DE LOS FLUIDOS: Ecuación de continuidad. Ecuación de acción dinámica.ecuación de la energía. Ecuación de la energía para una vena líquida. Ecuación de Bernoulli. CAPITULO V: UMERO DE REYOLDS- LAMIAR Y TURBULETO. FLUJO PERMAETE E CODUCTOS CERRADOS- PERDIDAS LOCALIZADAS: Expresión de Reynolds - úmero de Reynolds crítico. Flujo laminar en conductos cilíndricos de sección constante. Flujo turbulento en conductos cilíndricos de sección constante - Capa límite - Diagrama de Rouse - Ábaco de Willams-Hazen. Pérdidas localizadas. CAPITULO VI: FLUJO PERMAETE Y UIFORME A SUPERFICIE LIBRE- CAALES: Clasificación de las secciones. Ecuaciones básicas de canales. Tablas de Woodward y Posey. CAPITULO VII: FLUJOS O PERMAETES (IMPERMAETE VARIADO): Generalidades. Cierre instantáneo. Estudio analítico de Allievi. Fases del golpe de ariete. Parámetros. Celeridad en el golpe de ariete. Diagramas envolventes en el golpe de ariete. Rectificación de cañerías. Conductos de características múltiples. CAPITULO VIII: MEDIDA Y COTROL E EL FLUJO: Brida o diafragma. Tobera. Venturi Corto y ormal. Pitot - Prandtl. Electromagnético. Ultrasonidos. Aforo en canales. Orificios y vertederos. Bibliografía Básica HIDRÁULICA GEERAL, R. O. Ferrari, (Biblioteca de Ingeniería). HIDRÁULICA GEERAL, Sotelo Avila, (Ed.Limusa, México). HIDRAULICA DE TUBERIAS-. J. G. Saldarriaga. MECÁICA DE FLUIDOS-. V. Streeter (Ed. Mc Graw Hill, México). HIDRÁULICA PARA IGEIEROS-. D. Escribá Bonafe (Ed. Bellisco). MAUALES DE HIDRÁULICA-. D. Dalmatti (Ed. ULP). APUTES DE HIDRÁULICA-. Perez Ferraz (Apunte). MECÁICA DE FLUIDOS Y MÁQUIAS HIDRÁULICAS-. Claudio Mataix. MECÁICA DE FLUIDOS, Potter y Wiggert. MECÁICA DE FLUIDOS, R. Mott. MECÁICA DE FLUIDOS, Çengel y Cimbala. Bibliografía de Consulta Página 4 de 5

5 Docente Responsable ombre y Apellido Mario orberto Alonso Dirección de Departamento Secretaría Académica Página 5 de 5