ANX-PR/CL/ GUÍA DE APRENDIZAJE

Transcripción

1 PROCESO DE COORDINACIÓN DE LAS ENSEÑANZAS PR/CL/001 ASIGNATURA PLAN DE ESTUDIOS 08IM - CURSO ACADÉMICO Y SEMESTRE 2018/19 - Segundo semestre

2 Índice Guía de Aprendizaje 1. Datos descriptivos Profesorado Competencias y resultados de aprendizaje Descripción de la asignatura y temario Cronograma Actividades y criterios de evaluación Recursos didácticos...9

3 1. Datos descriptivos 1.1. Datos de la asignatura Nombre de la asignatura No de créditos Carácter Curso Semestre Período de impartición Idioma de impartición Titulación Centro en el que se imparte ECTS Obligatoria Segundo curso Cuarto semestre Febrero-Junio Castellano 08IM - Grado en ingenieria maritima 08 - Escuela Tecnica Superior de Ingenieros Curso académico Profesorado 2.1. Profesorado implicado en la docencia Nombre Despacho Correo electrónico Horario de tutorías * Leo Miguel Gonzalez Gutierrez Canal ensayos leo.gonzalez@upm.es Sin horario. Según horarios Antonio Souto Iglesias (Coordinador/a) Canal antonio.souto@upm.es Sin horario. Según horarios * Las horas de tutoría son orientativas y pueden sufrir modificaciones. Se deberá confirmar los horarios de tutorías con el profesorado. Página 1 de 10

4 3. Competencias y resultados de aprendizaje 3.1. Competencias CE22 - Capacidad para proyectar sistemas hidráulicos y neumáticos CE7 - Conocimiento de los conceptos fundamentales de la mecánica de fluidos y de su aplicación a las carenas de buques y artefactos, y a las máquinas, equipos y sistemas navales CG1 - Que los estudiantes demuestren haber llegado a poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CG5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía CT UPM 4 - Uso de las TIC 3.2. Resultados del aprendizaje RA18 - Comprender las características físicas que definen el comportamiento de un fluido frente a un sólido. RA19 - Conocer las fuerzas que aparecen en el interior de un fluido y conocer su cinemática. RA20 - Manejar las ecuaciones de la mecánica de fluidos en sus formulaciones diferencial e integral. RA21 - Comprender el teorema pi de Buckingham y la técnica de análisis dimensional. RA22 - Manejar la simplificación de flujo ideal y función potencial. RA23 - Manejar los conceptos de circulación y sustentación. RA24 - Conocer los regímenes laminar y turbulento. RA25 - Manejar el concepto de capa límite. Analizar y resolver ejercicios de flujos internos y externos Página 2 de 10

5 4. Descripción de la asignatura y temario 4.1. Descripción de la asignatura Esta asignatura aborda la Mécánica de Fluidos de una forma tradicional. Empezando con los conceptos elementales y continuando con la cinemática. A continuación se presentan las ecuaciones generales de la mecánica de fluidos para terminar una primera parte con el análisis dimensional. Una segunda parte presenta los fluidos ideales y lso fluidos viscosos. Se pretende presentar los aspectos básicos de la Mecánica de Fluidos para que el alumno pueda aplicarlos en aquellas asignaturas específicas del mundo naval y oceánico 4.2. Temario de la asignatura 1. Entorno de la asignatura y planteamientos 1.1. Partes de la teoría del buque Contenidos y planteamientos Actividades prácticas 1.4. Conocimientos requeridos 2. Conceptos elementales 2.1. Características de los fluidos Planteamiento de la primera parte del curso.el concepto de fluido. Gases y líquidos. La hipótesis del medio continuo. Dimensiones y unidades Descripción macroscópicas y microscópicas de los fluidos. Densidad, velocidad, temperatura y presión Viscosidad y otras propiedades secundarias. Fluidos Newtonianos y no Newtonianos Propiedades termodinámicas del fluido. Historia y visión global de la Mecálica de Fluidos 2.2. Fuerzas en el seno de un fluido Fuerzas en el seno de un fluido considerado como un continuo. Fuerzas volumétricas, másicas y de superficie Tensor de esfuerzos. Presión y gradiente de presión. Equilibrio de una partícula fluida. Distribución de presiones en hidrostática Fuerzas hidrostáticas. Flotabilidad y estabilidad. Principio de Arquímedes. Distribución de presiones en movimiento como sólido rígido Página 3 de 10

6 3. Cinemática Cinemática de los Fluidos Sistemas de referencia de Lagrange y Euler. Movimiento estacionario. Velocidad, vorticidad y aceleración. Sendas y trayectorias. Trazas, líneas fluidas y líneas de corriente. Derivada sustancial. Rotacional. Campos rotacionales. Circulación. 4. Ecuaciones generales de la Mecánica de Fluidos 4.1. Fenómenos de transporte Fenómenos de transporte y Teorema de Transporte de Reynolds 4.2. Relaciones integrales para un volumen de control Conservación masa. Conservación Cantidad de Movimiento. Teorema del momento cinético. Ecuación de la energía. Flujos sin fricción: La ecuación de Bernouilli 4.3. Relaciones diferenciales para una partícula fluida Continuidad. Impulso.Teorema del momento cinético. Ecuaciones de Navier-Stokes. Ecuación de la Energía. Condiciones de contorno. 5. Análisis dimensional y semejanza física Análisis dimensional y semejanza física Introducción. El principio de homegeneidad dimensional.adimensionalización de las ecuaciones básicas. El teorema de "pi" 6. Fluidos ideales Flujos ideales Flujos ideales. Ecuaciones del movimiento irrotacional para líquidos. Ecuación de Laplace. Ecuaciones del movimiento irrotacional para gases. Condiciones de contorno Superposición de soluciones. Soluciones del movimiento potencial: movimiento cerca del punto de remanso, fuentes y sumideros, movimiento uniforme. Movimiento alrededor de cuerpos: semi-óvalo de Rankine, óvalo de Rankine, esfera 6.2. Movimiento plano Potencial complejo. Movimiento irrotacional plano de líquidos. Ejemplos de movimiento plano:punto de remanso, fuentes y sumideros bidimensionales, esquinas y rincones, dipolo bidimensional Movimiento alrededor de cuerpos planos: cilindro circular. Movimiento potencial plano con circulación. Generación de la circulación en perfiles aerodinámicos. Teorema Kutta-Joukowski. Sustentación de un perfil. Efectos tridimensionales 7. Fluidos viscosos 7.1. Fluidos viscosos en conductos Concepto de capa límite. Regímenes del número de Reynolds. Flujos viscosos internos frente a Página 4 de 10

7 los externos. Pérdida de carga. Flujo laminar completamente desarrollado en conductos circulares. Modelización de la turbulencia. Media temporal de Reynolds Ley de la pared. Ley de la capa logarítmica. Ley defecto de velocidad. Flujo turbulento en conductos circulares. Efectos de la rugosidad. La carta de Moody. Flujo en conductos no circulares 7.2. Flujo alrededor de cuerpos Efectos geométricos y del número de Reynolds. Modelo integral en la teoría de la capa límite. Análisis de Karman para la placa plana. Las ecuaciones de la capa límite. Capa límite sobre una placa plana. Flujo laminar. ecuación de Blasius Transición a la turbulencia. Flujo turbulento. Capa límite con gradiente de presión. Separación de flujo. Modelo de Thwaites Introducción a los cuerpos con sustentación Página 5 de 10

8 5. Cronograma 5.1. Cronograma de la asignatura * Sem Actividad presencial en aula Actividad presencial en laboratorio Otra actividad presencial Actividades de evaluación Temas 1 y 2 Duración: 04:00 Temas 2 y 3 Ejercicios tema 2 temas 3 y 4 Tema 3 Tema 4 Tema 4 Tema 4 Temas 4 y 5 Tema 4 Tema 5 Temas 2-5 Tema 6 Tema 6 Duración: 01:00 Control 1 ET: Técnica del tipo Prueba Telemática Evaluación continua Página 6 de 10

9 Tema 6 Duración: 01:00 Tema 6 Tema 6 Duración: 01:00 Tema 6 Temas 6 y 7 Tema 7 Tema 7 Duración: 01:00 Temas 7 Tema 7 Tema 7 Duración: 01:00 Temas 7 Control 2 ET: Técnica del tipo Prueba Telemática Evaluación continua Prueba final EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación sólo prueba final Las horas de actividades formativas no presenciales son aquellas que el estudiante debe dedicar al estudio o al trabajo personal. Para el cálculo de los valores totales, se estima que por cada crédito ECTS el alumno dedicará dependiendo del plan de estudios, entre 26 y 27 horas de trabajo presencial y no presencial. * El cronograma sigue una planificación teórica de la asignatura y puede sufrir modificaciones durante el curso. Página 7 de 10

10 6. Actividades y criterios de evaluación 6.1. Actividades de evaluación de la asignatura Evaluación continua Sem. Descripción Modalidad Tipo Duración Peso en la nota Nota mínima Competencias evaluadas ET: Técnica CE7 8 Control 1 del tipo Prueba Presencial 02:00 50% 5 / 10 CE22 CG1 Telemática CG5 16 Control 2 ET: Técnica del tipo Prueba Telemática Presencial 02:00 50% 5 / 10 CT UPM 4 CE7 CE22 CG1 CG Evaluación sólo prueba final Sem Descripción Modalidad Tipo Duración Peso en la nota Nota mínima Competencias evaluadas 17 Prueba final EX: Técnica del tipo Examen Escrito Presencial 03:00 100% 5 / 10 CT UPM 4 CE7 CE22 CG1 CG Evaluación convocatoria extraordinaria No se ha definido la evaluación extraordinaria. Página 8 de 10

11 6.2. Criterios de evaluación En las pruebas de evaluación continua será necesario obtener una calificación superior a 5 sobre 10, en cada una de ellas para poder optar al aprobado mediante la evaluación continua. La calificación final se obtiene en tal caso sumando las calificaciones de cada uno de los elementos de evaluación señalados en el cuadro anterior contabilizados con su peso porcentual señalado. Si el alumno no supera el proceso de evaluación continua, podrá efectuar el examen final. En la prueba final, el alumno sólo necesitará responder a las preguntas de aquellas partes de la asignatura que no haya superado; si bien deberá obtener un mínimo de 3 en cada parte y obtener una media de al menos 5. El alumno siempre se podrá acoger a realizar el examen final completo sin atenerse a la limitación de obtener un 3 en cada parte. 7. Recursos didácticos 7.1. Recursos didácticos de la asignatura Nombre Tipo Observaciones Notas y Presentaciones Bibliografía Base del curso "Mecánica defluidos",frank M.White,Ed.: McGraw Hill ETSIN. Bibliografía "Mecánica defluidos",a.crespomartínez,ed. Thomson, aracion-de-los-estudios-de-ingenieria -y-arquitectura/matematicaspreparacion-para-la-universidad estudios-de-ingenieria-y-arquitectura/ matematicas-preparacion-para-launiversidad Recursos web Página web de la asignatura Bibliografía Bibliografía Recursos web Recursos web Página 9 de 10

12 Powered by TCPDF ( PR/CL/001 al-engineering/advanced- fluidmechanics Recursos web Página 10 de 10