PLAN DE TRABAJO II

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTADA NACIONAL DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTROMECANICA
PLAN DE TRABAJO
I. IDENTIFICACIÓN
Asignatura:
Sigla:
Facultad:
Carrera:
Pre-requisitos:
Nivel:
Áreas de coordinación
curricular:
Horizontal:
Vertical:
Gestión o período lectivo:
Duración:
Carga horaria semanal:
Horario:
Aula:
Nombre del docente:
MECANICA DE FLUIDOS II
MEC 2249
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
INGENIERIA MECANICA Y ELECTROMECANICA
MEC 2245 Mecánica de Fluidos I
Licenciatura
MEC 2244 Termodinámica Técnica II
MEC 2252 Máquinas Hidráulicas
II/2016
Un semestre académico (20 semanas)
6 horas académicas/semana
Lunes 14:00 - 16:15;
Miércoles 10: 15 - 12:30
#9
#6
Emilio Rivera Chávez
Ingeniería Mecánica (FNI-UTO); Dipl.CAE (UMSS-UTO); Esp. Ing. Mantenimiento
(ISPJAE-UTO)), Diplomado Educación Superior (UMSA), Diplomado TICs (FNI-UTO, Experto
Universitario en Cooperación Universidad Empresa (CAEU-CSIC-UPV.- España). Especialista
en ELearnig. (ISPI.-International Society for Performance Improvement-ITSON-México).
Experto Universitario en Elaboración y Gestión de Proyectos de Investigación (CAEU- CSICGrados académicos:
UPV.-España). Esp. Gestión de Calidad y Mejoramiento Continuo-TQM (DGQ-Alemania),
Auditor de Sistemas de Calidad Pymes-ISO 9000 (DGQ-Alemania); Estudios de Maestría en
Ingeniería de Mantenimiento Industrial (ISPAJAE-UTO). Experto en Divulgación y Cultura
Científica (CAEU - U. Oviedo, España).
Dirección: Cochabamba No. 480
52-54754
Teléfono:
Consultas: Email: [email protected];
http://erivera-2001.com
Fecha de presentación: 28 de julio de 2016
II. JUSTIFICACION
Comentario: en esta sección se describe la razón de ser y la importancia de la asignatura. Así como su contribución al
perfil profesional de la carrera de Ingeniería Mecánica.
Mecánica de fluidos II, es la segunda parte del estudio de esta ciencia en el programa de Ingeniería Mecánica y su finalidad es
aplicar los principios que rigen el movimiento mecánico de los fluidos al estudio teórico de las máquinas hidráulicas y otros
dispositivos así como su aplicación a la solución de problemas prácticos y de aplicación industrial. Constituye la base para el estudio
de materias del ámbito tecnológico como ser: Máquinas hidráulicas, Térmicas y Neumáticas. Pocos sistemas mecánicos industriales
pueden prescindir de la acción dinámica y/o térmica de un fluido, esto hace que la profundización en el estudio de la ciencia de la
Mecánica de Fluidos, sea imprescindible en la formación integral de un ingeniero mecánico, pues desarrolla competencias técnicoespecificas necesarias para que su desempeño profesional en el ámbito laboral se significativo, eficiente y eficaz.
III. PROPOSITOS
Comentario: Aquí se exponen los logros del proceso docente_educativo que se esperan alcanzar a lo largo del
desarrollo de la asignatura en el presente semestre.
Generar competencias en el alumno que le permitan aplicar los fundamentos del flujo compresible e incompresible y la medición de
los parámetros de flujo a la solución de problemas de transporte en conductos y al estudio de las máquinas de transformación de la
energía hidráulica.
Mediante la realización de experiencias prácticas y el análisis de resultados, el estudiante podrá discriminar los resultados teóricos
de los prácticos y comprenderá la relación de contribuciones mutuas entre la teoría y la práctica en la mecánica de los fluidos.
El estudiante desarrollará también competencias que le permitan participar y dirigir equipos de trabajo así como analizar y valorar el
impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas
IV. OBJETIVOS TERMINALES
Comentario: Se expresan aquí los objetivos, derivados de los propósitos; es decir, aquello que el alumno deberá ser
capaz de hacer al finalizar el semestre. Las siguientes habilidades y capacidades desarrollará el alumno en el
curso:
 Capacidad de analizar críticamente los factores de impacto, social y ambiental, de las soluciones de ingeniería hidráulica.
 Habilidad de expresión oral y escrita de los fundamentos de la mecánica de los fluidos y su aplicación tecnológica.
 Conocer y saber utilizar los principios del movimiento de los fluidos compresibles y su aplicación a la resolución de problemas
de flujo en conductos, toberas y difusores.
 Saber aplicar los principios de la mecánica de los fluidos a la solución de problemas reales de las máquinas hidráulicas.
 Capacidad de modelizar matemáticamente el comportamiento de las turbomáquinas hidráulicas.
 Capacidad para resolver problemas de mecánica de fluidos usando medios informáticos.
 Habilidad práctica para la medición de parámetros de flujo: Presión, temperatura, flujo másico, etc.
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V. SELECCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS
Unidad temática 1
Título:
FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL
Objetivos: El estudiante será capaz de:
Contenido:
Describir los fundamentos teóricos del flujo compresible.
Expresar cuantitativamente el fenómeno del flujo compresible unidimensional.
Resolver problemas de flujo compresible en toberas, difusores y conductos cerrados
1.1 Introducción al flujo compresible
 Consideraciones termodinámicas
 Efectos de la compresibilidad
 Propiedades locales de estancamiento
1.2 Ecuaciones básicas para el flujo isentrópico
1.3 Efecto de la variación del área sobre las propiedades del flujo isentrópico.
1.4 Flujo isentrópico de un gas ideal
1.5 Flujo en un conducto de área constante con fricción
1.6 Flujo sin fricción en un conducto de área constante con intercambio de calor.
1.7 Funcionamiento de toberas y difusores
Unidad Temática 2
Título:
TEORIA DE TURBOMAQUINAS
Objetivos: El estudiante:
Contenido:
Describirá los diferentes tipos de máquinas hidráulicas.
Explicará con sus propias palabras el principio de funcionamiento de las turbomáquinas.
Resolverá problemas relacionados con las turbomáquinas.
2.1 Análisis de turbomaquinaría
 El principio del momento angular
 La ecuación de Euler para turbomáquinas
 Análisis del polígono de velocidad
2.2 Características de funcionamiento
 Parámetros de funcionamiento
 Análisis dimensional y velocidad específica
 Reglas de similitud.-Unidades homólogas
 Cavitación y carga neta en succión positiva.
2.3 Aplicación en sistemas de flujo
 Máquinas que absorben trabajo: Bombas y ventiladores
 Maquinas que producen trabajo : Turbinas de acción, turbinas de reacción
Unidad temática 3
Título:
CURVAS CARACTERISTICAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS
Objetivos:
El estudiante será capaz de:
 Describir la clasificación básica y las características principales de las bombas
centrífugas,
 Definir y calcular el NPSH disponible
 Describir y calcular las líneas de succión y de descarga de una bomba, para su
aplicación industrial.
3.1 Parámetros implicados en la selección de una bomba
3.2 Tipos de bombas
3.3 Datos de operación de una bomba centrifuga
3.4 Datos de fabricantes de bombas centrífugas
3.5 El punto de operación de una bomba
3.6 Parámetros de Selección de una bomba :Cabeza de succión positiva, Línea de
succión, Línea de descarga
3.7 Experiencia de laboratorio.- Curvas de operación y eficiencia de bombas
centrífugas.
Contenido:
Unidad temática 4
Título:
Objetivos:
INTRODUCCION A LA DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL
El propósito de esta unidad es introducir a los alumnos al campo de la simulación
numérica de problemas de ingeniería, utilizando software genérico. Al cabo de esta
unidad estudiante será capaz de:
 Abordar la resolución de problemas de mecánica de fluidos con ayuda de
computadora definiendo los parámetros importantes;
 Modelar fenómenos de dinámica de fluidos y desarrollar algoritmos para estos
modelos teóricos de flujo fluido.
 Aprender a usar software CFD e interpretar los resultados.
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Contenido:
4.1. Fundamentos
4.2. Operaciones numéricas para derivación e integración de las ecuaciones de flujo
fluido.
4.3. El dominio computacional y la generación de la malla.
4.4. Problemas de flujo representados mediante ecuaciones diferenciales
4.5. Flujo viscoso laminar incompresible en un ducto
4.6. Flujo compresible por una tobera.
VI. METODOLOGIA
Métodos:
- Presentación videos y/o presentaciones en power point en cada unidad temática.
Con temas referidos al contenido temático de cada unidad.
- Clase magistral interactiva (en cada sesión se motivara la participación activa del
estudiante)
- Lectura de artículos científicos referidos a investigaciones recientes en la disciplina
(Paneles de análisis y discusión de las lecturas, al finalizar cada módulo). Test de
Control de lectura.
- Experiencias de laboratorio que permitan contrastar la teoría con la práctica.
- Proyecto de inv. Bibliográfica y aplicación práctica de conocimientos.
VII. EVALUACION
Tipo de Evaluación:
1.- Evaluación continua de la participación del estudiante en el aula.
2.- Exámenes escritos: Conceptualización y Resolución de Problemas
3.- Evaluación de las habilidades lectura y síntesis de artículos técnico-científicos.
Aspectos a ser evaluados:
Cognoscitivo: Conceptualización teórica y resolución de problemas
Psicomotriz: Habilidades para realizar trabajos en laboratorio
Afectivo: Trabajo en equipo, participación en el aula, puntualidad
Habilidad de síntesis y análisis critico




Número de evaluaciones:
i.
ii.
iii.
Dos exámenes escritos resolución de problemas aplicados con el mismo peso ponderal.
Cada
examen tiene dos componentes: Conceptualización teórica y resolución de
problemas y abarca el contenido del módulo respectivo.
Un examen escrito de resolución de problemas que abarca todo el contenido temático
de la asignatura.
Evaluación continua del alumno en la clase (3 instancias mínimo):
Ponderaciones:
Evaluaciones parciales escritas (resolución de problemas)
Evaluaciones parciales escritas (test conceptual + control de lectura)
Prácticas fuera de aula (prácticas)
Evaluación continua (trabajo práctico en clase)
Trabajo en laboratorio
Asistencia a Ayudantía (* plus sobre la nota de aprobación)
El proyecto se pondera como un examen escrito y una práctica fuera de aula.
25%
25%
10%
25%
15%
10% *
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VIII. CRONOGRAMA
JULIO
AGOSTO
meses
Actividades
Semanas
1 2 3 4 1 2 3 4
Inicio del semestre académico
X
Unidad temática 1
X X X X
Práctica en Aula
X X X
Test conceptual I. MOD I
Resolución Problemas I MOD I
Unidad temática 2
Práctica en Aula
Unidad Temática 3
Test Conceptual II MOD II
Resolución Problemas II MOD II
Unidad Temática 4
Evaluación III
Entrega de Trabajos Prácticos
1
2
Control de lectura
Examen de Revalida
Número de semanas disponibles: 20
Número de periodos de clases por semana: 2
Número de periodos de clases en la gestión: 40
DISTRIBUCION:
10
Periodos para evaluaciones
Periodos para el MODULO 1
12
12
6
Periodos para el MODULO 2
Periodos para el MODULO 3
SEPTIEMBR
OCTUBRE
NOVIEMBR.
DICIEMBRE
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
X
X X
X
X
X X X
X
X X X
X X X
X
X
X X X
X
3 3
4
5 5 6
X
FECHAS IMPORTANTES
Actividad
Fecha
Inicio de clases
Trabajo practico 1
Práctica en Aula
Trabajo Practico 2
Práctica en Aula
Trabajo Practico 3
Practica en Aula
Evaluación I.- TEST Conceptos M1
Evaluación I.- Res. PROBLEMAS M1
Control de lectura 1
Trabajo practico 4
Prácticas en Aula
Trabajo practico 5
Prácticas en Aula
Trabajo practico 6
Prácticas en Aula
Evaluación II.- TEST Conceptos M2
Evaluación II.- Res. PROBLEMAS M2
Control de Lectura 2
Evaluación III.Presentación del proyecto
Revalida(*)
27/07/2016
15/08/2016
15/08/2016
29/08/2016
29/08/2016
19/09/2016
19/09/2016
21/09/2016
26/09/2016
28/09/2016
10/10/2016
10/10/2016
17/10/2016
17/10/2016
24/10/2016
24/10/2016
26/10/2016
31/10/2016
07/11/2016
21/11/2016
07-14/12/2016
(*) No hay revalida el presente semestre
IX. BIBLIOGRAFIA
1.2.3.4.-
Shames Irving, La Mecánica de los fluidos, McGraw-Hill, 2001
Disponibilidad
Biblioteca Ing. Mecánica
Fox Robert, McDonald Alan, Introducción A La Mecánica de los Fluidos, McGraw Hill, 1995
Disponibilidad
Biblioteca Ing. Mecánica
White Frank, Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006
Disponibilidad
Biblioteca Ing. Mecánica
YUNUS A. CENGEL, Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006
Disponibilidad
Biblioteca Ing. Mecánica
Emilio Rivera Chávez
Docente
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