Mecánica de Fluidos General. GRUPO A. Ingeniería Técnica Industrial. Especialidad MECÁNICA. Programa de la Asignatura:

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1 Universidad Politécnica de Cartagena Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Programa de la Asignatura: Mecánica de Fluidos General ( ) Ingeniería Técnica Industrial Especialidad MECÁNICA JPG DITyF Curso

2 Curso Departamento de Ingeniería Térmica y de Fluidos Asignatura: Mecánica de Fluidos General Titulación: Ingeniero Técnico Industrial. Especialidad Mecánica Curso: 2º Grupo: A Código: Tipo: Obligatoria Créditos: 4,5 Profesores: José Pérez García y Manuel Antonio Burgos Olmos Departamento: Ingeniería Térmica y de Fluidos Horario de clases: Martes de 11:00 a 12:00 Miércoles de 12:00 a 14:00 Horario de prácticas: Miércoles de 16:00 a 20:00 Horario de tutorías: Lunes de 10:00 a 12:00 Martes de 16:00 a 18:00 Jueves de 16:00 a 18:00 Competencias específicas de la asignatura: Al finalizar la asignatura los alumnos deberán ser capaces de: - Definir las propiedades físicas de los fluidos, sus unidades y ecuación de dimensiones - Formular los conceptos y definiciones básicas de la Mecánica de Fluidos - Aplicar las técnicas analíticas para representación el campo de velocidades en un flujo y saber utilizar los operadores matemáticos como la derivada sustancial, divergencia, aplicados a la Mecánica de Fluidos - Aplicar las ecuaciones de continuidad, cantidad de movimiento, momento cinético y energía en forma integral en la resolución de problemas prácticos de ingeniería - Definir los parámetros adimensionales más importantes en Mecánica de Fluidos. Aplicar el análisis dimensional para obtener relaciones matemáticas aproximadas entre las variables influyentes en diferentes tipos de flujos y las leyes de escala en el ensayo sobre modelos - Aplicar la ecuación fundamental de la fluidoestática para calcular el campo de presiones y las fuerzas y momentos sobre superficies sumergidas en fluidos en reposo. - Calcular las condiciones de flotación y estabilidad de cuerpos total y parcialmente sumergidos - Aplicar las ecuaciones generales simplificadas para flujo ideal a la resolución de problemas de aplicación en Ingeniería - Aplicar las ecuaciones de flujo ideal a flujos incompresibles y compresibles en régimen estacionario - Explicar los regímenes de funcionamiento en toberas convergentes y convergentedivergentes y calcular las condiciones de operación en función de su geometría y magnitudes de remanso aguas arriba y aguas abajo JPG DITyF Curso

3 Competencias genéricas de la asignatura: Al finalizar la asignatura los alumnos habrán desarrollado total o parcialmente las siguientes competencias: COMPETENCIAS INSTRUMENTALES (Aquellas que tienen una función de medio o herramienta para obtener un determinado fin) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES T1.1 Capacidad de análisis y síntesis T1.2 Capacidad de organización y planificación T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.4 Comprensión oral y escrita de lengua extranjera T1.5 Habilidades básicas computacionales T1.6 Capacidad de gestión de la información T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES (Características requeridas a las diferentes capacidades que hacen que las personas logren una buena interrelación social con los demás) COMPETENCIAS PERSONALES T2.1 Capacidad crítica y autocrítica T2.2 Trabajo en equipo T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos T2.6 Reconocimiento de la diversidad y multiculturalidad T2.7 Habilidad para trabajar en un contexto internacional T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTÉMICAS (Suponen destrezas y habilidades relacionadas con la comprensión de la totalidad de un sistema o conjunto. Requieren una combinación de imaginación, sensibilidad y habilidad que permite ver cómo se relacionan y conjugan las partes en un todo) COMPETENCIAS SISTÉMICAS T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica T3.2 Capacidad de aprender T3.3 Adaptación a nuevas situaciones T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.5 Liderazgo T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor T3.9 Preocupación por la calidad T3.10 Motivación de logro JPG DITyF Curso

4 Tipo de actividades de enseñanza-aprendizaje: Actividades presenciales: Clases expositivas/técnicas de Aprendizaje Cooperativo Clases de problemas/seminarios de problemas Clases de laboratorio y aula de Informática. Exposiciones orales Tutorías en grupo e individuales Pruebas escritas individuales Actividades NO presenciales: Trabajo en equipo/resolución de ejercicios propuestos Trabajo autónomo/preparación de pruebas escritas individuales Elaboración de informes de prácticas Planificación detallada de la UDs. Tipo de sesiones. Trabajo presencial y no presencial. Evaluación Libro de texto. Cuestiones y problemas resueltos y propuestos Prácticas de laboratorio y aula de Informática Información completa en Aul@ Virtual (plataforma Moodle) Objetivo de las sesiones expositivas y clases de problemas: Explicación de los conceptos más importantes/complejos Resolución de problemas tipo por el profesor Trabajo en parejas/grupos: Puesta en común de apuntes. Dudas Resolución de cuestiones y ejercicios de aplicación de corta duración Seminarios de problemas. Resolución de ejercicios por los alumnos trabajando en equipo con presencia del profesor Objetivo de las sesiones de laboratorio y aula de informática: Acorde con la teoría y planificación por UDs: Asistencia obligatoria Trabajo previo y exposición oral en el laboratorio por parte del alumno/grupo Profesor-guía-observador Elaboración de un informe/hoja de cálculo escrito grupal Entrega del informe la semana siguiente Evaluable en la prueba de la UD correspondiente Materias de cursos anteriores relacionadas con esta asignatura: Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería Fundamentos Físicos de la Ingeniería Mecánica General Teoría de Campos y Ecuaciones en Derivadas Parciales Mecánica de Fluidos General JPG DITyF Curso

5 Programa general de la asignatura por Unidades Didácticas: UD 1. INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS. CINEMÁTICA DE FLUJOS Tema 1. Conceptos fundamentales Tema 2. Propiedades físicas de los fluidos Tema 3. Descripción del campo fluido Tema 4. Derivadas temporales en el campo fluido Tema 5. Ecuación de continuidad UD 2. DINÁMICA DE FLUIDOS. ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA FÍSICA Tema 6. Ecuación de cantidad de movimiento Tema 7. Ecuación de la energía Tema 8. Sistema de ecuaciones generales de Navier-Stokes Tema 9. Análisis dimensional y semejanza física UD 3. FLUIDOESTÁTICA Tema 10. Ecuación general de la fluidoestática. Campo de presiones en fluidos en reposo Tema 11. Fuerzas sobre superficies sumergidas. Flotación UD 4. INTRODUCCIÓN AL FLUJO IDEAL Tema 12. Sistema de ecuaciones de Euler Tema 13. Flujo incompresible estacionario Tema 14. Flujo compresible estacionario Programa de Prácticas: 1. Medida de la viscosidad cinemática en líquidos 2. Medida de presiones. Calibración de un transductor 3. Medida la de fuerza ejercida por un flujo sobre una placa 4. Presión hidrostática sobre superficies sumergidas 5. Flotación y estabilidad de cuerpos parcialmente sumergidos 6. Medida de caudales con diafragma y tubo de Venturi 7. Medida de caudales en canales con placa vertedero. Vaciado de depósitos 8. Simulación del flujo compresible en toberas mediante el software UFlow1D Práctica Nº Duración Tipo de Ubicación práctica 1 1 h Laboratorio Departamento 2 1 h Laboratorio Departamento 3 1 h Laboratorio Departamento 4 1 h Laboratorio Departamento 5 1 h Laboratorio Departamento 6 2 h Laboratorio Nave de Talleres 7 2 h Laboratorio Nave de Talleres 8 1 h Informática Aula Inf. ETSII JPG DITyF Curso

6 Bibliografía general complementaria a los apuntes de la asignatura: 1. R.W. Fox, A.T. McDonald, Introducción a la Mecánica de Fluidos. John Wiley & Sons, New York, McGraw-Hill 2. F.M. White, Mecánica de Fluidos. Madrid, McGraw-Hill 3. I.H. Shames, Mecánica de Fluidos. 4ª Edición, New-York, McGraw-Hill 4. M.C. Potter, D.C. Wiggert, Mechanics of Fluids. New Jersey, Prentice Hall International Evaluación: La evaluación será formativa para la valoración de la adquisición de competencias genéricas y sumativa para la valoración de la adquisición de competencias específicas de la asignatura. En relación con las competencias específicas disciplinares se realizará una prueba escrita individual de cada Unidad Didáctica. Esta prueba representa, dependiendo de los contenidos de cada Unidad, de su extensión, complejidad e importancia, entre el 60-70% de la nota global. Estas pruebas escritas constaran de: - Cuestiones teóricas - Cuestiones teórico-prácticas de aplicación - Problemas Los ejercicios propuestos para realizar individualmente o en equipo (se formarán equipos de 3 alumnos) se valorarán entre el 20-30% de la nota global, valorándose la puntualidad en las entregas y la calidad del informe entregado. El objetivo es desarrollar la competencia de trabajo en equipo, la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica, la creatividad, etc. Las prácticas serán de asistencia obligatoria y se valoran en un 10%. Se debe entregar el informe de la práctica durante la semana siguiente a su realización. Cada sesión de prácticas comenzará con la exposición por parte de un grupo elegido al azar de los objetivos y metodología de la práctica a desarrollar. El objetivo es desarrollar las competencias de comunicación escrita y oral. Se suministrarán rúbricas acerca de cómo redactar un informe escrito y como realizar una exposición oral. La nota de las pruebas escritas debe ser igual o superior a 5 para eliminar materia. Si es igual o superior a 4,5 promediará con las notas del resto de pruebas escritas, debiendo ser la media de 5. Si la nota es igual o superior a 3,5 se puede optar a un examen de recuperación. Se podrá realizar un trabajo de investigación en grupo de forma optativa para mejorar la nota. Este trabajo consistirá en desarrollar un tema relacionado con la asignatura realizando una búsqueda bibliográfica especializada utilizando las bases de datos del Servicio de Documentación. Por ejemplo: Revisión de un artículo de investigación reciente relacionado con la asignatura JPG DITyF Curso