CURSO 2013-2014 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: FLUID MECHANICS Código UPM: 565000333 MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: COMÚN A LA RAMA INDUSTRIAL TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA MECÁNICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: SEGUNDO SEMESTRE: TERCERO CURSO ACADÉMICO 2013-2014 PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 11
CURSO 2013-2014 DEPARTAMENTO INGENIERÍA MECÁNICA Y CONSTRUCCIÓN COORDINADOR YOLANDA SOFÍA DOCE CARRASCO PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico YOLANDA SOFÍA DOCE CARRASCO C -302 yolandasofia.doce@upm.es JOSÉ ANTONIO MANCEBO PIQUERAS C- 303 ja.mancebo@upm.es CARMEN MARTÍNEZ ARÉVALO C-302 carmen.martineza@upm.es ESTHER PALACIOS LORENZO C-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 11
CURSO 2013-2014 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 11
CURSO 2013-2014 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1: Propiedades y principios básicos Tema 2: Ecuaciones básicas Tema 3: Fluidoestática y equilibrio hidrodinámico. Tema 4: Análisis dimensional Tema 5: Movimientos 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. 1.4. Tipos de flujo. Tipos de movimiento fluido 2.1. Ecuación de estado. Compresibilidad de los fluidos. Velocidad de transmisión de las perturbaciones. 2.2. Conservación de la masa. Continuidad 2.3. Conservación de cantidad de movimiento. Formas diferencial e integrada. Ecuación de Navier-Stokes. 2.4. Conservación del momento cinético. Ecuación. general de las turbomáquinas. Aplicaciones en Ingeniería. 2.5. Ecuación de la energía. Ecuación de Bernoulli 3.1. Características de un campo de presiones hidrostáticas 3.2. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas y curvas. 3.3. Equilibrio hidrodinámico. Aplicación a recipientes con aceleración lineal y a recipientes giratorios. 4.1. Métodos de análisis dimensional. Teorema π de Buckingham 4.2. Aplicación al cálculo de pérdidas de carga en conducciones 4.3. Semejanza. Concepto y utilidad 4.4. Semejanzas parciales: Froude, Reynolds, Mach, Weber, Strouhal, Grasshoff 5.1. Ecuaciones del movimiento. Condiciones de contorno. Indicadores de logro relacionados LO-01 L0-01 L0-02 L0-03 L0-04 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 11
laminares y turbulentos Tema 6: Conducciones forzadas. Y libres Tema 7: Nociones de flujos externos. GUÍA DE APRENDIZAJE CURSO 2013-2014 5.2. Corriente de Couette, de Hagen- Poiseuille y en conductos circulares. Aplicaciones 5.3. Turbulencia. Esfuerzos turbulentos. 6.1. Teoría de la capa límite L0-05 6.2. Ecuaciones racionales y empíricas de pérdida de carga 6.3. Pérdidas de carga en singularidades 6.4. Golpe de ariete. Descripción Del fenómeno. Cálculo de sobrepresiones. Curva de sobrecarga. Elementos atenuadores 7.1.Flujo en canales. Sección de L0-05 mínima resistencia. Valores críticos. 7.2. Flujo a través de orificios y vertederos. 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) Flujo en vertederos rectangulares 6) Flujo en vertederos triangulares. 7) Pérdida de carga en conductos rectos 8) Pérdida de carga en singularidades GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 11
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 11
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 11
CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Tema 1 Sept. 2ª Tema 2 Oct. 1ª Tema 3 2ª Tema 4 Sesión 1 Sesión 1 y 2 Trabajo estudio de casos Nov. 1ª Tema 5 2ª Tema 6 Sesión 2 Sesión 3 Trabajo estudio de casos Evaluación Dic. 1ª Tema 7 Sesión 3 y 4 Trabajo estudio de casos Evaluación GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 11
MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 2ª Tema 8 Sesión 4 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 11
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 11
EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN OPCIÓN A (EVALUACIÓN CONTINUA) Laboratorio 10% Ejercicios en aula 30% Examen final 60% OPCIÓN B (SÓLO EXAMEN FINAL) Laboratorio 10% Examen final 90% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Actividades evaluables y criterios de calificación: 1. Ejercicios en aula. Pruebas escritas de teoría y problemas. Peso: 30 %. Habrá dos pruebas escritas que constarán de una o dos preguntas cortas de teoría y un problema. 2. Las áreas de evaluación serán: Ejercicios en el aula (30%) Las prácticas de laboratorio con la inclusión de una pregunta de dichas prácticas en el examen final (10%) Examen Final (60%) 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 laboratorio en donde la nota mínima será 5, y una nota media ponderada igual o superior a 5 puntos en el conjunto de las áreas de evaluación. Para los alumnos que inicialmente decidan la opción de sólo examen final, será necesario obtener una nota mínima de 5 puntos (sobre 10) en la media ponderada del laboratorio (10%) y el examen final, en el cual irá incluida una pregunta de laboratorio (90%). GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 11