UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ÁREA: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

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1 UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ÁREA: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Programa de asignatura de: Mecánica de Fluidos CARRERA: INGENIERIA MECANICA MODULO: SEGUNDO DURACIÓN DEL CURSO SEMANAS: 32 HORAS TOTALES: 128 HORAS A LA SEMANA: 4 NUMERO DE CREDITOS: 12 LABORATORIO: NO OBLIGATORIA: SI OPTATIVA: NO ÚLTIMA REVISIÓN: 30/06/2017 No. De ACTA HCT: No /2017 Seriación obligatoria antecedente: Matemáticas I Seriación obligatoria consecuente: Turbomáquinas OBJETIVOS DEL CURSO: Que el alumno aprenda los principios básicos de la mecánica de fluidos y los aplique en la solución de diversos problemas en donde los fluidos intervienen. Capítulo Titulo Horas % % Acum. 1 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS 16 11% 11% 2 PRESIÓN 8 6% 17% 3 HIDROSTÁTICA 17 13% 30% 4 PRINCIPIOS DE CINEMÁTICA DEL MOVIMIENTO DE LOS FLUIDOS 14 11% 41% 5 CONSERVACIÓN DE LA MASA 13 10% 51% 15 12% 63% 6 PRINCIPIO DEL MOMENTUM O DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO 7 FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS 13 10% 73% 8 REDES HIDRAÚLICAS 13 10% 83% 9 SIMILITUD Y ANÁLISIS DIMENSIONAL 8 7% 90% 10 FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL 13 10% 100% %

2 CONTENIDO DEL PROGRAMA DE MECÁNICA DE FLUIDOS CAPITULO 1. OBJETO DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS Y GENERALIDADES. Objetivo: El alumno conocerá los fundamentos sobre los que se desarrolla la mecánica de fluidos El fluido como un medio continúo Enfoque de Lagrange y de Euler División de la mecánica de fluidos Fuerzas superficiales y volumétricas Esfuerzos y campo de esfuerzos Propiedades de los fluidos Ejemplos ilustrativos. CAPITULO 2. PRESIÓN. Objetivo: El alumno comprenderá y manejará el concepto de presión Propiedades de la presión Unidades de la presión Ejemplos ilustrativos. CAPITULO 3. HIDROSTÁTICA. Objetivo: El alumno aplicará los conceptos que fundamentan la hidrostática Ecuación fundamental de la hidrostática Variaciones de la presión en un fluido estático Problemas típicos de la hidrostática Manometría Aplicaciones a la atmósfera Fuerza hidrostática sobre superficies planas sumergidas Fuerza hidrostática sobre superficies curvas sumergidas Fuerza de empuje de un fluido Traslación de masas líquidas con aceleración constante Rotación de masa líquida con aceleración angular constante Ejemplos ilustrativos. CAPITULO 4. PRINCIPIOS DE CINEMÁTICA DEL MOVIMIENTO DE LOS FLUIDOS. Objetivo: El alumno aplicará los conceptos que fundamentan el movimiento de los fluidos Línea de corriente Tubo de corriente Regímenes de corriente o flujos Flujo en una, dos y tres dimensiones Gasto volumétrico.

3 4.6. Gasto másico Velocidad media Aceleración Aceleración local y convectiva Volumen y superficie de control Ejemplos ilustrativos. CAPITULO 5. CONSERVACIÓN DE LA MASA. Objetivo: El alumno comprenderá el significado de la ecuación de continuidad, como fundamento de la conservación de la masa Principio de la conservación de la masa Ecuación de continuidad Ejemplos ilustrativos. CAPITULO 6. PRINCIPIO DEL MOMENTUM O DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO. Objetivo: El alumno aplicará el concepto de volumen de control en la conservación de la energía Aplicaciones de la ecuación del momentum Volumen de control inercial Volumen de control que se mueve con velocidad constante Volumen de control que se mueve con aceleración rectilínea (optativa) Teorema del momentum de la cantidad de movimiento Volumen de control inercial Ejemplos de aplicación. CAPITULO 7. FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS. Objetivo: El alumno comprenderá las características de los flujos laminar y turbulento, en el cálculo de pérdidas de energía en tuberías Introducción Ecuación de Euler Ecuación de Bernoulli Flujo laminar y turbulento y Noción de capa límite Sustentación y arrastre Pérdida de carga en tubos Pérdida de carga primaria Pérdida de carga secundaria Ductos de sección no circular Ejemplos ilustrativos.

4 CAPITULO 8. REDES HIDRÁULICAS. Objetivo: El alumno aplicará las reglas de los sistemas de tubería Redes de tubos en serie Redes de tubos en paralelo Ramificados. (Sistema de los tres recipientes) 8.4. Ejemplos ilustrativos. CAPITULO 9. SIMILITUD Y ANÁLISIS DIMENSIONAL. Objetivo: El alumno desarrollará modelos basados en la similitud y el análisis dimensional Similitud y modelos Análisis dimensional Teorema de Vaschy-Buckingham. CAPITULO 10. FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL. Objetivo: El alumno describirá las características principales de los flujos compresibles unidimensionales Introducción Velocidad del sonido Flujo estacionario adiabático e isentrópico Flujo isentrópico con cambios de área Onda de choque normal Operación de toberas convergentes y divergentes Flujo compresible en ductos con fricción Flujo en ductos sin fricción y con adición de calor Flujo supersónico bidimensional Ondas de expansión de Prandtl-Meyer Ejemplos Ilustrativos. ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Participación en clase. Ejercicios y trabajos realizados en el Taller. Trabajos y tareas extra clase. Exposición de temas de investigación en forma grupal e individual Examen por parciales. Examen departamental. Otros

5 CONOCIMIENTOS Álgebra Trigonometría Cálculo Mecánica Vectorial Mecánica de Fluidos Termofluidos PERFIL DEL DOCENTE EPERIENCIA PROFESIONAL Haber trabajado en el área Haber impartido clase. Formación pedagógica. HABILIDADES Domino de la Asignatura Manejo de grupos Comunicación (Transmisión de conocimiento). Capacidad de análisis y síntesis. Manejo de materiales didácticos. Creatividad. Capacidad para realizar analogías y comparaciones en forma simple. Capacidad para motivar al Auto Estudio, el Razonamiento y la investigación. Ética. ACTITUDES Honestidad. Compromiso con la docencia. Crítica Fundamentada. Respeto y Tolerancia. Responsabilidad Científica. Liderazgo. Superación personal, docente y profesional. Espíritu cooperativo. Puntualidad. Compromiso social BIBLIOGRAFIA 1. M. White Frank. Mecánica De Fluidos. McGraw Hill, W. Fox Robert y T. McDonald Alan. Introducción a la mecánica de fluidos. McGraw Hill, Victor L. Streeter, E. Benjamin Wylie y Keith W. Bedford. Mecánica de fluidos. McGraw Hill, J. Bertin John. Mecánica de fluidos para ingenieros. Prentice-Hall, H. Shames Irving. Mecánica de fluidos. McGraw Hill, P. Gerhard, Gross R. y Hochstein J. Fundamentos de Mecánica de fluidos. Addison Wesley/Iberoamericana, L. Mott Robert. Mecánica de fluidos aplicada. Merrill, 1994.

6 8. Munson R., Bruce, F. Young Donald y H. Okiishi Theodore. Fundamentos de mecánica de fluidos. Limusa-Wiley, Stanford Massey Bernard. Mecánica de fluidos. CECSA, W. Johnson Richard. The Handbook of fluid Dynamics. CRC 1998.