DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: FLUID MECHANICS Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: COMÚN A LA RAMA INDUSTRIAL TITULACIÓN: TIPO: CURSO: SEMESTRE: GRADUADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA OBLIGATORIA SEGUNDO CUARTO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 12

2 DEPARTAMENTO INGENERÍA MECÁNICA Y CONSTRUCCIÓN (EUITI) COORDINADOR Yolanda Sofía Doce Carrasco PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Yolanda Sofía Doce 302 yolandasofia.doce@upm.es Esther Palacios Lorenzo 301 me.palacios@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA Física ASIGNATURAS SUPERADAS Cálculo OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Manejo de paquetes informáticos, procesadores de texto, hojas de cálculo, etc. Teoría de campos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 12

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CE 1 Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos Conocimiento CE 2 Aplicación de los principios básicos a la resolución de problemas Análisis CE 3 Respuesta a algunas aplicaciones de la mecánica de fluidos en sistemas de tuberías, canales, etc. de interés en el campo de la ingeniería. Aplicación Código RA-01 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Conocimiento de los principios básicos de la mecánica de fluidos. Capacidad de síntesis y concreción de los fenómenos en los que intervienen los fluidos y dominio de las leyes que gobiernan su comportamiento. Habilidades para la resolución de casos prácticos de aplicación en ingeniería: cálculo de tuberías,canales, sistemas de fluidos, etc... GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 12

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1: Propiedades y principios básicos Tema 2: Ecuaciones básicas Tema 3: Fluidodinámica Tema 4: Fluidoestática Tema 5: Análisis dimensional APARTADO 1.1. Los fluidos como medios continuos 1.2. Propiedades de los fluidos. Viscosidad, densidad, compresibilidad, presión de vapor y otras 1.3. Cinemática de la partícula Tipos de flujo. Tipos de movimiento fluido 2.1. Ecuación de estado. Compresibilidad de los fluidos. Velocidad de transmisión de las perturbaciones Conservación de la masa. Continuidad 2.3. Conservación de cantidad de movimiento. Formas diferencial e integrada. Ecuación de Navier-Stokes Conservación del momento cinético. Ecuación. general de las turbomáquinas. Aplicaciones en Ingeniería Ecuación de la energía. Ecuación de Bernoulli 3.1. Conceptos de velocidad instantánea, velocidad media, y valor medio 3.2. Presiones estática, dinámica y de estancamiento Medida de la presión 3.4. Acción dinámica de una corriente sobre su conducto. Pérdidas de carga, causas Potencia hidráulica en una sección de corriente fluida. Salto bruto Características de un campo de presiones hidrostáticas 4.2. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies Flotación y estabilidad. Empuje de Arquímedes Métodos de análisis dimensional. Teorema π de Buckingham 5.2. Aplicación al cálculo de pérdidas de carga en conducciones 5.3. Semejanza. Concepto y utilidad 5.4. Semejanzas parciales: Froude, Reynolds, Mach, Weber, Strouhal, Grasshoff Indicadores de logro relacionados LO-01 L0-01 L0-01 L0-02 L0-03 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 12

5 Tema 6: Movimientos laminares y turbulentos Tema 7: Conducciones forzadas. Y libres Tema 8: Nociones de flujos externos, capa límite Ecuaciones del movimiento. Condiciones de contorno Corriente de Couette, de Hagen- Poiseuille y en conductos circulares. Aplicaciones 6.3. Turbulencia. Esfuerzos turbulentos. 6.4.El problema del cierre. Mecánica computacional Tipos de régimen 7.2. Ecuaciones racionales y empíricas de pérdida de carga 7.3. Pérdidas de carga en singularidades 7.4. Flujo compresible. Magnitudes termodinámicas. Ondas de choque. Golpe de ariete Canales y vertederos 8.1. Introducción. Teoría de capa límite Desarrollo de la capa límite Desprendimiento de la capa límite 8.4. Resistencia de superficie, de forma y total L0-04 L0-05 L0-05 ppprácticas de laboratorio 1)Medidas de caudal y de presión. Contrastación de un manómetro. 2) Flujo en conductos forzados. Términos de la ecuación de Bernoulli. 3)Hidrostática. Centro de de presiones 4) Fuerza de un chorro sobre distintas superficies 5) Salida de fluidos por orificios 6) Flujo en vertederos 7) Pérdida de carga en conductos rectos 8) Pérdida de carga en singularidades GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 12

6 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Exposición de contenidos teóricos fundamentales. 30 horas CLASES PROBLEMAS Planteamiento y resolución de problemas y casos de aplicación 15 horas PRÁCTICAS Adiestramiento en laboratorio. Verificación de algunos principios básicos: 8 horas TRABAJOS INDIVIDUALES Acerca de determinados casos de análisis TRABAJOS EN GRUPO Discusión de casos y aplicaciones en ingeniería TUTORÍAS Resolución de dudas. Individuales o en grupo GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 12

7 RECURSOS DIDÁCTICOS BIBLIOGRAFÍA 1. White, F.M. (5ª ed.) Mc Graw Hill (2003) 2. Crespo, A. Thomson ed. (2006) 3. Barrero, A. y Pérez-Saborid, M. FUNDAMENTO Y APLICACIONES DE LA Mc Graw Hill (2005) 4. Shames, I.H. (3ª ed.) Mc Graw Hill (1995) 5. Virto, L.. PROBLEMAS RESUELTOS UPC (1993) Plataforma moodle RECURSOS WEB Programas EPANET y otros EQUIPAMIENTO Equipos de laboratorio de Mecánica de Fluidos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 12

8 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Tema 1 Febrero 2ª Tema 2 Marzo 1ª Tema 3 2ª Tema 4 Sesión 1 Sesión 1 y 2 Trabajo estudio de casos Abril 1ª Tema 5 2ª Tema 6 Sesión 2 Sesión 3 Trabajo estudio de casos Evaluación Mayo 1ª Tema 7 Sesión 3 y 4 Trabajo estudio de casos Evaluación GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 12

9 MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 2ª Tema 8 Sesión 4 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 12

10 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref LO-01 LO-02 LO-03 LO-04 LO-05 INDICADOR DE LOGRO Clasificación y caracterización general de fenómenos en los que intervienen los fluidos Capacidad para el análisis de sistemas de fluidoestática y fluidodinámica. Aplicación de ecuaciones básicas Se alcanza suficiente destreza para el análisis de sistemas de fluidos mediante la experimentación y la semejanza. estudio y resolución de sistemas en ingeniería de fluidos Se consigue abordar el estudio y aplicación específico de la hidrodinámica de fluidos reales Adiestramiento para el análisis y resolución de algunos sistemas en ingeniería de fluidos Relacionado con RA: RA-01 RA-01 RA-02 RA-03 RA-03 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 12

11 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN Evaluación continua (Trabajos individuales) 10 % Evaluación continua (Trabajos en grupos) 15 % Evaluación continua (Ejercicios en aula) 15 % Examen final (para opción evaluación continua) 60 % Examen final (para opción solo examen final) 100 % CRITERIOS DE CALIFICACIÓN GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 12

12 Actividades evaluables y criterios de calificación: 1. Trabajos individuales propuestos por el profesor. Consistirán en la resolución de problemas y cuestiones. Peso: 10 % de la nota final. 2. Trabajos en grupos. Expuestos en clase sobre temas desarrollados a propuesta del profesor. Peso: 15 % 3. Ejercicios en aula. Pruebas escritas de teoría y problemas. Peso: 15 %. Se realizarán dos pruebas escritas, las cuales constarán de una o dos preguntas cortas de teoría y un problema, cada una de ellas 4. Examen final. Prueba de conjunto escrita. Peso: 60 % Las áreas de evaluación serán: 1. Evaluación continua: Incluye las actividades de trabajos individuales, trabajos en grupos y ejercicios de aula. Peso: 40% dividido como se ha indicado al inicio. 2. Examen Final: Peso 60%. 3. Las prácticas de laboratorio son obligatorias y deberán ser calificadas como aptas para poder aprobar la asignatura. Para aprobar la asignatura será necesario obtener una nota mínima de 4 puntos (sobre 10) en cada una de las áreas de evaluación, excepto en el área de Prácticas de laboratorio que será obligatorio haberlas realizado y superado, y una nota media ponderada igual o superior a 5 puntos. Para los alumnos que inicialmente decidan la opción de sólo examen final, la calificación será la obtenida en este examen, siendo imprescindible que hayan sido realizadas las prácticas de laboratorio con valoración de apto. La nota mínima necesaria para aprobar será de 5 puntos sobre 10 en la prueba escrita.. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 12 de 12