1

ESCUELA PROFESIONAL:

INGENIERÍA CIVIL

SÍLABO

MECÁNICA DE FLUIDOS I

CICLO: IV SEMESTRE ACADÉMICO: 2012-I

I. CÓDIGO DEL CURSO

II. CRÉDITOS

: 407 :03

III. REQUISITOS :301: Análisis Matemático II y 302: Física II

IV. CONDICIÓN DEL CURSO : Obligatorio

V. SUMILLA El curso es de carácter teórico – práctico. Su propósito es brindar al estudiante los conceptos básicos del comportamiento de un flujo estático y en movimiento para entenderlo y ser aplicado en la transformación de la naturaleza, del mejor aprovechamiento de los recursos naturales y la conservación del medio ambiente, a través de dispositivos mecánicos y eléctricos en beneficio de la sociedad.

La asignatura comprende las siguientes unidades de aprendizaje: I. Propiedades de los fluidos, II. Estática de fluidos, III. Cinemática y Dinámica de Fluidos IV. Flujo en Tuberías.

VI. FUENTES DE CONSULTA: Bibliográficas

Mc Graw Hill, (2010). Fluid Mechanics, Sétima edición México

Whiley Song J, (2009). fundamentals of fluid mechanics sexta edicion EEUU.

Cengel Y., Cimbala J. (2009). Fluid Mechanics Fundamentals and Applications, México: Mc Graw Hill.

Barroso J, Martín J, (2009) Apuntes de Fluido mecánica I edición.

White F, (2006). Fluid Mechanics. VI Edition. USA: Mc Graw Hill.

Crespo A, (2006). Mecánica de Fluidos I Edición Potter M, Wiggert D. (2002). Mecánica de Fluidos. México: Prentice Hall Hispanoamérica S. A.

VII. UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:

Evaluar las propiedades de los fluidos como herramienta del conocimiento de la mecánica de los fluidos.

Aplicar las propiedades de los fluidos en la formulación de las ecuaciones básicas del equilibrio y el movimiento.

PRIMERA SEMANA

Primera sesión: Definición y clasificación de un fluido, dimensiones y unidades. Segunda sesión: Fluido como un continuo, esfuerzos en los fluidos.

2

ESCUELA PROFESIONAL:

INGENIERÍA CIVIL

SEGUNDA SEMANA Primera sesión: Propiedades de los fluidos Segunda sesión: Viscosidad dinámica y cinemática, clasificación de fluidos viscoso.

UNIDAD II: ESTÁTICA DE FLUIDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:

Aplicar las ecuaciones de equilibrio estático y dinámico.

Determinar la variación de la presión en un fluido en reposo.

Calcular las fuerzas que ejerce un fluido en reposo sobre superficies sumergidas, planas o curvas.

TERCERA SEMANA

Primera sesión: Hidrostática. Segunda sesión: Práctica dirigida CUARTA SEMANA

Primera sesión: Primera práctica calificada Segunda sesión: Fuerza de presión sobre superficies planas, horizontales e inclinadas y sobre superficies curvas. QUINTA SEMANA

Primera sesión: Práctica dirigida Segunda sesión: Empuje y flotación: Principio de Arquímedes. SEXTA SEMANA Primera sesión: Fluidos en movimiento como un sólido (equilibrio relativo). Segunda sesión: Práctica dirigida. SÉPTIMA SEMANA Primera sesión: Segunda práctica calificada. UNIDAD III: CINEMÁTICA Y DINÁMICA DE FLUIDOS DE FLUIDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:

Representar mediante ecuaciones matemáticas y gráficas el movimiento de los fluidos.

Conocer la aplicación de los principios de la física sobre la conservación de: masa, cantidad de movimiento y conservación de la energía.

Evaluar los fenómenos del movimiento en conductos cerrados y abiertos.

3

ESCUELA PROFESIONAL:

INGENIERÍA CIVIL

SÉPTIMA SEMANA

Segunda sesión: Campo de velocidades, líneas de corriente, trayectoria y trazas, descripción del flujo en movimiento: métodos de Euler y Lagrange. OCTAVA SEMANA

Primera sesión: Práctica dirigida Segunda sesión: Principios básicos de la dinámica de fluidos, análisis diferencial e integral, ecuación de continuidad en forma diferencial e integral. NOVENA SEMANA Examen parcial DÉCIMA SEMANA

Primera sesión: Práctica dirigida Segunda sesión: Ecuación de cantidad del movimiento, fuerzas que actúen sobre una partícula fluida, ecuación integral y diferencial del momentum. UNDÉCIMA SEMANA

Primera sesión: Ecuaciones de Navier-Stokes: aplicaciones a flujo laminar interno incompresible y viscoso. Segunda sesión: Práctica dirigida DUODÉCIMA SEMANA

Primera sesión: Tercera práctica calificada Segunda sesión: Ecuación general de conservación de la energía, Ecuación de Bernoulli, Ecuación de Euler.

DECIMOTERCERA SEMANA Primera sesión: Práctica dirigida UNIDAD IV. FLUJO EN TUBERÍAS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Elaborar una metodología de cálculo para flujo en conductos cerrados.

Aplicar los conocimientos matemáticos y analizar el movimiento del fluido en redes de flujo. DECIMOTERCERA SEMANA

Segunda sesión: Flujo interno, Número de Reynolds: flujo laminar y turbulento, pérdidas de carga por fricción en flujo laminar y turbulento, Ecuación de Darcy, Diagrama de Moody, ecuación de Hazen y Williams. DECIMOCUARTA SEMANA Primera sesión: Práctica dirigida. Segunda sesión:

4

ESCUELA PROFESIONAL:

INGENIERÍA CIVIL

Pérdidas de carga locales, tuberías simples, sistema de tuberías, líneas de gradiente hidráulico y de energía, tuberías: en serie, equivalentes, ramificadas y en paralelo. DECIMOQUINTA SEMANA Primera sesión: Práctica dirigida. Segunda sesión: Cuarta práctica calificada. DECIMOSEXTA SEMANA Primera sesión: Exposiciones de proyectos de investigación. Segunda sesión: Continuación con las exposiciones de proyectos de investigación. DECIMOSÉPTIMA SEMANA

Examen final.

VIII. CONTRIBUCIÓN DEL CURSO AL COMPONENTE PROFESIONAL a. Matemática y Ciencias Básicas 2 b. Tópicos de Ingeniería 4 c. Educación General 2

IX.PROCEDIMIENTOS DIDÁCTICOS

. Método Expositivo – Interactivo. Disertación docente, exposición del estudiante.

. Método de Discusión Guiada. Conducción del grupo para abordar situaciones y llegar a conclusiones y recomendaciones.

. Método de Demostración – Ejecución. El docente ejecuta para demostrar cómo y con que se hace y el estudiante ejecuta, para demostrar que aprendió.

X. MEDIOS Y MATERIALES

Equipos: Una computadora personal para el profesor ecran, proyector de multimedia y una impresora. Materiales: Manual universitario, Programa, aplicaciones multimedia.

XI. EVALUACIÓN El promedio final se obtiene con la siguiente fórmula:

PF= (PE+EP+EF)/3 De donde: EP=Examen parcial EF=Examen Final

PE =Promedio de evaluaciones PE= (2*PP+PT)/3 PP=Promedio de 3 mejores notas de prácticas calificadas.

PP = (P1 + P2+P3)/3 PT = Promedio de trabajos De donde: P1 = Primera práctica calificada

5

ESCUELA PROFESIONAL:

INGENIERÍA CIVIL

P2 = Segunda práctica calificada P3 = Tercera práctica calificada P4 = Cuarta práctica calificada

PT= (W1+W2+W3+W4)/4 De donde: W1=Nota de trabajo 1 (Primer Trabajo monográfico) W2=Nota de trabajo 2 (Segundo Trabajo monográfico) W3=Nota del trabajo 3 (Trabajo de investigación) W4=Nota del trabajo 4 (Trabajo final)

XII. APORTE DEL CURSO AL LOGRO DE RESULTADOS

El aporte del curso al logro de los resultados (Outcomes), para la Escuela Profesional de: Ingeniería Mecánica Eléctrica, se establece en la tabla siguiente:

K = clave R = relacionado Recuadro vacío = no aplica

a. Habilidad para aplicar conocimientos de matemática, ciencia e ingeniería K

b. Habilidad para diseñar y conducir experimentos, así como analizar e interpretar los datos obtenidos

R

c. Habilidad para diseñar sistemas, componentes o procesos que satisfagan las necesidades requeridas

R

d. Habilidad para trabajar adecuadamente en un equipo multidisciplinario K

e. Habilidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería K

f. Comprensión de lo que es la responsabilidad ética y profesional

g. Habilidad para comunicarse con efectividad R

h. Una educación amplia necesaria para entender el impacto que tienen las soluciones de la ingeniería dentro de un contexto social y global

i. Reconocer la necesidad y tener la habilidad de seguir aprendiendo y capacitándose a lo largo de su vida

j. Conocimiento de los principales temas contemporáneos

k. Habilidad de usar técnicas, destrezas y herramientas modernas necesarias en la práctica de la ingeniería

K

XIII. HORAS, SESIONES, DURACIÓN

a) Horas de clase: b) Sesiones por semana: Dos sesiones. c) Duración: 4 horas académicas de 50 minutos

XIV. JEFE DE CURSO:

Ingº Giovene Pérez Campomanes

XV. FECHA:

Los Pinos, Febrero de 2012.

Teoría Práctica Laboratorio

2 2 0