Hoja 1 de 4
PLAN DE TRABAJO I. IDENTIFICACIÓN
Asignatura: MECANICA DE FLUIDOS II Sigla: MEC 2249
Facultad: FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Carrera: INGENIERIA MECANICA Y ELECTROMECANICA
Pre-requisitos: MEC 2245 Mecánica de Fluidos I
Nivel: Licenciatura
Áreas de coordinación
curricular:
Horizontal: MEC 2244 Termodinámica Técnica II
Vertical: MEC 2252 Máquinas Hidráulicas
Gestión o período lectivo: SEMESTRE I/2018
Duración: Un semestre académico (20 semanas)
Carga horaria semanal: 6 horas académicas/semana
Horario: Lunes 14:15 - 16:30; Miércoles 10:00 - 12:15
Aula: #4 #6
Nombre del docente: Emilio Rivera Chávez
Formación académica:
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- CSIC-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).
Participación en proyectos de investigación: PROFLEX (PROYECTO ALFA 2007-2009); INFOACES
(PROYECTO ALFA 2011-2014)
Dirección: Cochabamba No. 480 Teléfono: 52-54754
Consultas: Email: [email protected]
http://erivera-2001.com Fecha de presentación: 02/02/2018
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 técnico-especificas 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 de aprendizaje 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
UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTADA NACIONAL DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTROMECANICA
Hoja 2 de 4
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.
V. SELECCIÓN Y ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS
Unidad temática 1
Título: FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL Objetivos: El estudiante será capaz de:
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
Contenido:
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
Experiencia de laboratorio: Flujo compresible en tubos cortos y toberas.
Unidad Temática 2
Título: TEORIA DE TURBOMAQUINAS Objetivos: El estudiante:
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.
Contenido:
2.1 Análisis de turbo-maquinaría: 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
2.4 Experiencia de laboratorio: Parámetros Adimensionales en turbinas Pelton.
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.
Contenido:
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.
Hoja 3 de 4
Unidad temática 4
Título:
INTRODUCCION A LA DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL
Objetivos:
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.
Contenido:
4.1. Introducción y Fundamentos
4.2. Operaciones numéricas para derivación e integración de las ecuaciones de
movimiento 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 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)
- Sesiones de discusión grupal (Presentaciones en panel de temas de
investigación). Al finalizar el curso.
- Experiencias de laboratorio que permitan contrastar la teoría con la práctica.
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 competencias para interactuar en equipo
4.- Evaluación de competencias para búsqueda de información.
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
Número de evaluaciones:
i.- 3 exámenes escritos, con el mismo peso ponderal. Cada examen tiene dos componentes:
Conceptualización teórica y resolución de problemas.
ii.- Evaluación continua de la participación del alumno en la clase
Ponderaciones:
Evaluaciones parciales escritas 40%
Evaluación continua 20%
Trabajo en laboratorio 20%
Trabajos Fuera de aula (Ayuda.) 10%
PROYECTOS 10% (además vale por un examen parcial)
PLUS Asistencia (Ayudantía + Docencia) 10% (computable sobre la nota de aprobación)
Hoja 4 de 4
VIII. CRONOGRAMA
meses FEBRER
O
MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO
Actividades Semanas 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Inicio del semestre académico X
Unidad temática 1 X X X X X X
Trabajo Practico No 1 P
Trabajo Practico No 2 P
Test conceptual I. MOD I E
Resolución Problemas I MOD I X E
Unidad temática 2 X X X
Trabajo Practico No 3 P
Unidad Temática 3 X X X X
Trabajo Practico No 4 X P
Test Conceptual II MOD II E
Resolución Problemas II MOD II E
Unidad Temática 4
Evaluación III E X
Lecturas Complementarias Pres.
oral
1 1 2 2 3 3
Talleres de Evaluación continua T T T T
Examen de Reválida (*) R
Número de semanas disponibles: 19 FECHAS IMPORTANTES
Número de periodos de clases por semana: 2 Actividad Fecha
Número de periodos de clases en la gestión: 38
Inicio de clases 05/02/2018
Trabajo Practico No.1 12/03/2018
Trabajo Practico No.2 21/03/2018
Evaluación I.- TEST Conceptos M1
Evaluación I.- Res. PROBLEMAS M1
26/03/2018
28/03/2018
Trabajo Practico No.3 18/04/2018
Trabajo Practico No.4 02/05/2018
Evaluación II.- TEST Conceptos M2
Evaluación II.- Res. PROBLEMAS M2
21/05/2018
23/05/2018
Evaluación III.- Res. PROBLEMAS M1;M2 18/06/2018
IX. BIBLIOGRAFIA
1.- Shames Irving, La Mecánica de los fluidos, McGraw-Hill, 2001
Disponibilidad Biblioteca Ing. Mecánica
2.- Fox Robert, McDonald Alan, Introducción A La Mecánica de los Fluidos, McGraw Hill, 1995
Disponibilidad Biblioteca Ing. Mecánica
3.- White Frank, Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006
Disponibilidad Biblioteca Ing. Mecánica
4.- YUNUS A. CENGEL, Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006
Disponibilidad Biblioteca Ing. Mecánica
Emilio Rivera Chávez Docente