INGENIERÍA FLUIDOMECÁNICA

INGENIERÍA TÉCNICA EN DISEÑO INDUSTRIAL
ASIGNATURA: INGENIERÍA FLUIDOMECÁNICA
CURSO: 1º
OPCION:
Créditos: 6
Créditos ECTS: 4,5
Semestre: 2º
Castellano
Euskera
1.-Objetivos:
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Identificar las aplicaciones de la mecánica de fluidos en la ingeniería mecánica.
Describir los
métodos de análisis y las leyes fundamentales que gobiernan el
comportamiento de los fluidos en estado estático y dinámico.
Relacionar las leyes fundamentales del comportamiento de fluidos con los problemas de
interes industrial para la ingenieria.
Resolver problemas relacionados con fluidos utilizando los métodos de análisis y las
leyes fundamentales de la mecánica de fluidos.
Interpretar la terminología utilizada en la literatura y publicaciones relacionados con la
mecanica de fluidos.
2.-Programa:
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INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE FLUIDOS
1.1. Definición de fluido
1.2. Objeto de la Mecánica de Fluídos
1.3. Aplicaciones de la Mecánica de Fluidos
1.4. Resumen histórico de la Mecánica de Fluidos
1.5. Sistema de Unidades
1.6. Fluido como medio continuo
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS
2.1. Viscosidad. Ley de Newton de la viscosidad
2.2. Diagrama reológico. Clasificación de los fluidos
2.3. Interpretación de la viscosidad. Viscosidad en líquidos; Viscosidad en gases
2.4. Viscosidad absoluta. viscosidad cinemática. Unidades
2.5. Medida directa de la viscosidad
2.6. Medidas relativas de la viscosidad. Viscosímetros
2.7. Dependencia de la viscosidad respecto a la presión y temperatura. Resultados
experimentales.
2.8. Resultado de la teoría cinética de los gases
2.9. Densidad. Peso específico.
2.10. Tensión superficial. Capilaridad.
2.11. Presión en un punto. Carácter escalar de la presión
2.12. Presión absoluta y relativa. Unidades
ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS
3.1. Introducción a la estática de los fluidos
3.2. Fuerzas de presión en una partícula fluída. Gradiente de presión
3.3. Equilibrio de una particula fluída
3.4. Ecuación general de la estática de los fluidos
HIDROSTÁTICA
4.1. Ecuación fundamental de la hidrostática
4.2. Distribución de presiones en hidrostática de líquidos
4.3. Aplicación de la hidrostática a la medida de presiones
4.4. Instrumentos de medida de presión
FUERZAS DEBIDAS A LA PRESIÓN SOBRE SUPERFICIES PLANAS
5.1. Fuerzas sobre superficies planas horizontales
5.2. Líneas de acción de la resultante, centro de presiones
5.3. Fuerzas sobre superficies planas inclinadas
5.4. Línea de acción de la resultante
5.5. Fuerzas debidas a la presión, considerando presiones absolutas, relativas.
5.6. Aplicación al caso de presas por gravedad
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FUERZAS DEBIDAS A LA PRESIÓN SOBRE SUPERFICIES CURVAS
6.1. Resultante de las fuerzas de presión sobre una superficie cerrada en campo
gravitatorio. Empuje de Arquímedes
6.2. Resultante de las fuerzas de presión sobre una superficie abierta, sumergida en
un liquido
6.3. Linea de acción de la resultante de las fuerzas
6.4. Tensiones de tracción en tuberías y fondos de depósitos
6.5. Cuerpo sumergido entre dos fluidos no miscibles de distinta densidad
6.6. Estabilidad de cuerpos sumergidos
6.7. Estabilidad de cuerpos flotantes. Carena. Centro de Carena. Metacéntro. Altura
metacéntrica
LEYES BÁSICAS DE FLUIDODINÁMICA
7.1. Introducción
7.2. Conservación de la masa
7.3. Conservación de la cantidad de movimiento
7.4. Ecuación de Bernoulli
7.5. Teorema del momento cinético
7.6. Ecuación de la energía
APLICACIONES DE LA ECUACIÓN DE BERNOULLI
8.1. Presión estática, presión dinámica y presión total
8.2. Línea de nivel energético o alturas totales, línea de altura motriz en una
conducción
8.3. Tubo de Pitot
8.4. Estudio del sifón
8.5. Tubo de Venturi
8.6. Altura útil de una bomba
8.7. Expresión de la potencia útil de una bomba
8.8. Expresión de la potencia absorbida por una turbina
ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA
9.1. Magnitudes. Dimensiones. Homogeneidad dimensional
9.2. Teorema de pi (Π ), (De Bukingham)
9.3. Obtención de grupos adimensionales
9.4. Significado físico, interpretación de los parámetros más importantes en mecánica
de fluidos
9.5. Estudios con modelos
9.6. Pérdidas de carga en una tubería. Ecuación de Darcy-Weisbach
9.7. Coeficiente de pérdidas primarias. Parámetro adimensional
FLUJO VISCOSO EN TUBERÍAS
10.1. Flujo laminar y turbulento
10.2. Flujo laminar en tuberías y distribución de velocidades
10.3. Coeficiente de pérdidas primarias en flujo laminar
10.4. Coeficiente de pérdidas primarias en flujo turbulento
10.5. Aplicación del diagrama de Moody.
CALCULOS EN TUBERÍAS
11.1. Expresiones explícitas del coeficiente de pérdidas primarias en régimen
turbulento y laminar.
11.2. Formas alternativas del diagrama de Moody. (Cálculo de diámetro,
caudal,perdida de carga)
11.3. Tuberías no circulares. Diámetro hidráulico
11.4. Pérdidas localizadas o pérdidas menores en tuberías.
SISTEMA DE TUBERÍAS
12.1. Tuberías en serie
12.2. Tubería en paralelo
12.3. Unión entre varios depósitos
12.4. Tuberías ramificadas
GENERALIDADES
13.1. Definición de máquina hidráulica
13.2. Clasificación de las máquinas hidráulicas
13.3. Ecuación fundamental de las turbomáquinas. Planos de representación de una
turbomáquina
13.4. Clasificación de las turbomáquinas según la dirección del flujo en el rodete
13.5. Condiciones de semejanza
PRACTCA Nº 1: CENTRO DE PRESIONES
PRACTCA Nº 2: METACENTRO
PRACTCA Nº 3: VISCOSIDAD Y COEFICIENTE DE RESISTENCIA
17. PRACTCA Nº 4: MONTAR Y DESMONTAR UNA BOMBA
18. PRACTCA Nº 5 ESTUDIO Y CALIBRADO DE VENTURI
19. TRABAJO COMPLEMENTARIO (ESTE TRABAJO SE REALIZARÁ FUERA DE LAS
HORAS LECTIVAS, Y EL ALUMNO DEDICARÁ APROXIMADAMENTE 15 HORAS)
19.1. El trabajo se realizará en equipos de 3 alumnos, con el objeto de que el alumno
profundice en los conocimientos adquiridos en la asignatura.
19.2. La evaluación del trabajo se realizara en base al informe presentado y a una
defensa de dicho informe, de 10 min., realizado ante el profesor de la asignatura.
3.- Bibliografía:
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Jariakin konprimaezinen mekanika eta turbomakina hidraulikoak; J. Agüera Soriano;
EHU/UPV-ko argitarapen zerbitzua, 1994.
Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas; J. Agüera Soriano; 5
Edición actualizada.
Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas; C. Mataix; Ed. Castillo.
Problemas resueltos de mecánica de fluidos (I/II); J. F. Douglas; Ed. Bellisco; Madrid;
1991.
Mecánica de fluidos aplicada; R. L. Mott; Prentice Hall, 1996.
Mecánica de fluidos; J. B. Franzini, E. J. Finnemore; Mac Graw Hill, 1999.
Ingeniería fluidomecánica, Nicolas García Tapia, Universidad de Valladolid, 1998
Mecánica de los fluidos, Victor L. Streeter and E. Benjamín Wylie; Mac Graw Hill, 1988.
Octava Edición – Tercera en Español –
Mecanica de Fluidos, Frank M. White ; Mac Graw Hill, 1983