PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Dinámica de Fluidos"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Dinámica de Fluidos" Grupo: Grupo 1-2 (Intensificaciones EI + EN+ M + MM + MA + Q)(881360) Titulacion: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Área: Créditos totales (ECTS): INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) 1998 E.T.S. de Ingenieros Dinámica de Fluidos Optativa Sin curso específico Primer Cuatrimestre 2º Grupo 1-2 (Intensificaciones EI + EN+ M + MM + MA + Q) (1) Mecánica de Fluidos 4.5 Horas totales (ECTS): Horas presenciales (ECTS): 45.0 Horas no presenciales (ECTS): 67.5 Créditos totales (LRU): 4.5 Créditos LRU teóricos: 2.0 Créditos LRU prácticos: 2.5 Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Ingeniería Aeroespacial y Mecán. Fluidos Camino de los Descubrimientos s/n, Sevilla PROFESORADO 1 PEREZ SABORID SANCHEZ PASTOR, MIGUEL (COORDINADOR/A) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Saber calcular la evolución de gases en recintos y conductos. Saber calcular los esfuerzos de fricción y el flujo de calor (coeficiente de película) asociados a la capa límite sobre la superficie de contacto sólido-fluido. Saber calcular fuerzas sobre objetos a altos números de Reynolds (coeficiente de resistencia). Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma intensa) Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma intensa) Resolución de problemas (Se entrena de forma intensa) Capacidad de aprender (Se entrena de forma intensa) Habilidad para trabajar de forma autónoma (Se entrena de forma intensa) Habilidades de investigación (Se entrena de forma intensa) Competencias específicas Saber calcular la evolución de gases en recintos y conductos. Saber calcular los esfuerzos de fricción y el flujo de calor (coeficiente de película) asociados a la capa límite sobre la superficie de contacto sólido-fluido. Saber calcular fuerzas sobre objetos a altos números de Reynolds (coeficiente de resistencia). Ser capaz de comprender y elaborar modelos realistas simplificados (debido a la existencia de parámetros físicos pequeños) de problemas complejos relacionados con la dinámica de fluidos y cuya resolución usando las ecuaciones completas de Navier Stokes es inviable. Ser capaz de resolver numéricamente dichos modelos usando programas comerciales fácilmente accsibles (por ejemplo, MATLAB). CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) I. DINÁMICA DE GASES II. TEORÍA DE CAPA LÍMITE Y TURBULENCIA III. AERODINÁMICA Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Parte I. Dinámica de Gases: (15 horas) T1. Variables fluidas y relaciones termodinámicas fundamentales en gases. Velocidad del sonido. Número de Mach (2 horas) T2. Magnitudes de remanso. Movimiento ideal en toberas: tobera Convergente y tobera Convergente Divergente. Coeficiente de descarga (3 horas) T3. Carga y descarga de depósitos. Empuje (2 horas) T4. Ondas de Choque en gases. Relaciones de Rankine Hugoniot (3 horas) T5. Movimiento turbulento de gases en conductos con fricción y adición de calor: ecuaciones generales (3 horas) T6. Límites de bajos número de Mach. Aplicaciones (2 horas) Parte II. Teoría de la Capa Límite e introducción a la Turbulencia: (15 horas) T7. Introducción a la Capa Límite: capas límite mecánica y térmica, números de Prandtl y de Eckert. Ecuaciones de la capa límite bidimensional (3 horas) T8. Capa límite sobre una placa plana. Solución de Blasius: coeficiente de fricción. Capa límite térmica: números de Nusselt y Stanton, coeficiente de película (3 horas) T9. Efecto del gradiente de presiones: desprendimiento. Capa límite Axilsimétrica. Método de líneas (3 horas). T10.Transición a la turbulencia en la Capa límite. Introducción a los movimientos turbulentos. Flujos turbulentos de cantidad de movimiento y de calor (3 horas) T11. Ecuaciones de Reynolds para el movimiento turbulento: problema y modelos de cierre. Aplicación a la turbulencia parietal: ábaco de Moody. Turbulencia libre: chorro turbulento (3 horas) Parte III. Aerodinámica: (15 horas) T12. Fuerzas sobre un cuerpo en el seno de una corriente. Coeficientes de resistencia y de sustentación: cuerpos romos y cuerpos fuselados. Coeficiente de presiones (3 horas) T13. Ecuaciones del flujo potencial. Circulación. Corriente potencial alrededor de un cilindro circular. Paradoja de D Alembert (4 horas) T14. Fórmula de Kutta. Torbellino de arranque: condición de Kutta-Joukowski. Fórmula de Green (4 horas).. T15. Cálculo de perfiles mediante el método de paneles. Efectos tridimensionales y no estacionarios (4 horas) ACTIVIDADES FORMATIVAS Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

3 Relación de actividades formativas del primer semestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Clases en el aula: pizarra, transparencias y vídeos. Competencias que desarrolla: Capacidad para resolver problemas propios de la asignatura BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Introducción a la Mecánica de Fluidos y sus Aplicaciones A. Barrero y M. Pérez-Saborid Edición: McGraw-Hill 2004 Mecánica de Fluidos F.M. White Edición: McGraw-Hill 2004 An Introduction to Fluid Dynamics G.K. Batchelor Edición: Cambridge U.P Turbulence Hinze Edición: McGraw-Hill 1975 Mecánica de Fluidos Landau y Lifshitz Edición: Reverté Boundary Layer Theory Schlichting Edición: M cgraw-hill SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Trabajos de curso Los estudiantes realizarán trbajos de curso sobre los temas impartidos en la asignatura. Se llevarán a cabo también prácticas en el laboratorio (1,5 horas) y práctivas en el Centro de Cálculo (6 horas). Estas últimas estará dedicadas a realizar partes de algunos de los trabajos propuestos. Para obtener la calificación final cada estudiante deberá presentar un memoria individual escrita con los trabajos de curso y prácticas de laboratorio realizados. Antes de la entrega difinitiva de la memoria para su Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

4 evaluación y con antelación suficiente como para realizar las correcciones, cada estudiante deberá haber consultado y revisado personalmente con el instructor, cada uno de los trabajos y prácticas presentados. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Por definir Fecha: Por definir Hora: Por definir Aula: Por definir TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: ANTONIO BARRERO Y RIPOLL JAVIER DAVILA MARTIN JOSE MANUEL GORDILLO ARIAS DE SAAVEDRA ANTONIO FERNANDEZ GARCIA-NAVAS JUAN MANUEL FERNANDEZ GARCIA MAURICIO ZURITA GOTOR Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

5 ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE GRUPO: Grupo 1-2 (Intensificaciones EI + EN+ M + MM + MA + Q) (881360) Miércoles Fecha: Aula: Del 21/09/09 al 12/01/10 Hora: De 12:30 a 13:45 AULA 211 PRIMERA PLANTA Viernes Fecha: Aula: Del 21/09/09 al 12/01/10 Hora: De 12:30 a 13:45 AULA 211 PRIMERA PLANTA GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (868995) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869003) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869004) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

6 GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869005) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869006) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869007) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869008) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (868996) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

7 GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (868997) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (883408) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (868998) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (868999) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869000) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8

8 GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869001) GRUPO: Grupo de CLASES DE LABORATORIO de DINÁMICA DE FLUIDOS (AI,EI (869002) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 8