dise o nstruccional maquinas hidraulicas ana mustiola para departamento

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “FRANCISCO DE MIRANDA” VICERRECTORADO ACADÉMICO ÁREA DE TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA DISEÑO INSTRUCCIONAL UNIDAD CURRICULAR: MÁQUINAS HIDRÁULICAS REALIZADO POR: ING. ANA CAROLINA MUSTIOLA MAVARES C.I.: V - 12.497.816 [email protected] AGOSTO 2008

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Page 1: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”

VICERRECTORADO ACADÉMICOÁREA DE TECNOLOGÍA

DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA

DISEÑO INSTRUCCIONAL

UNIDAD CURRICULAR: MÁQUINAS HIDRÁULICAS

REALIZADO POR:ING. ANA CAROLINA MUSTIOLA MAVARES

C.I.: V - [email protected]

AGOSTO 2008

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”

VICERRECTORADO ACADÉMICOÁREA DE TECNOLOGÍA

DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA

Page 2: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

DISEÑO INSTRUCCIONAL

UNIDAD CURRICULAR: MÁQUINAS HIDRÁULICAS

DATOS GENERALES

Área: Tecnología Programa: Ingeniería Mecánica Departamento: Energética

DATOS REFERENCIALES

Componente / Eje Curricular: Formación Específica Profesional

Semestre:VII

Código:250704

Requisitos: Haber aprobado Mecánica de fluidos (250505)

Carácter: ObligatoriaHoras Semanales:Teóricas: Dos (2)Prácticas: Dos (2)

Número de Unidades de Créditos: Tres (3)

Profesor(a):Ing. Ana Carolina Mustiola M.

Fecha de Elaboración de la Propuesta: Agosto de 2008 Fecha de Aprobación:

FUNDAMENTACIÓN

En las plantas industriales desde hace décadas, los ingenieros han enfocado su esfuerzo en la búsqueda de la eficiencia y

economía, orientando las operaciones a la conservación de la energía, sin dejar de lado que las máquinas efectúen el trabajo

adecuadamente. La ingeniería Mecánica se ocupa principalmente, sin que se limite, a la generación de energía; a partir del

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

diseño de maquinaria y la selección de equipos, así como de la transformación y utilización de la energía en todas sus

magnitudes.

Por lo anteriormente expuesto, el perfil profesional de los Ingenieros Mecánicos debe estar enfocado a resolver los

problemas cotidianos de diseño, selección, plantas, operaciones y mantenimiento. En este sentido, el área de tecnología posee

dentro del pensúm de estudio para la carrera de Ingeniería Mecánica, la unidad curricular Máquinas Hidráulicas, ésta les

dará los medios para comprender las formas operativas de las máquinas de fluidos, caracterizadas por efectuar el intercambio

de energía con fluidos incompresibles o fluidos que no varían sensiblemente su densidad, como las bombas, ventiladores

y turbinas hidráulicas; con la finalidad de que el futuro egresado posea una base firme sobre las diferentes máquinas

hidráulicas, las cuales revisten infinidad de formas y se encuentran en un sin fin de aplicaciones en las industrias.

Las Máquinas Hidráulicas se pueden clasificar en dos grandes grupos: las Turbo Máquinas Hidráulicas donde el órgano

transmisor de energía es un rodete que se mueve siempre con movimiento rotativo, y el otro grupo son las Máquinas

Hidráulicas de Desplazamiento Positivo donde el órgano intercambiador de energía que puede moverse alternativa ó

rotativamente cede energía al fluido ó el fluido a él en forma de energía de presión creada por la variación de volumen. Estos

dos grupos se subdividen en Máquinas Hidráulicas Motoras que absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica y

Máquinas Hidráulicas Generadoras que absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

La unidad curricular Máquinas Hidráulicas, es una asignatura del ciclo profesional, dirigida a estudiante de ambos sexos que

hayan aprobado la unidad curricular Mecánica de Fluidos, éstos deberán hacer conexiones con lo previamente aprendido en

las unidades curriculares Mecánica de los Fluidos y Equipos Máquinas e Instalaciones Industriales, a su vez la unidad

curricular ayudará a formar ambientes de aprendizaje, que fortalezcan los conocimientos previos de la unidad curricular

Máquinas Térmicas.

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 4: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Las unidades temáticas desarrolladas en los contenidos sinópticos de la Unidad Curricular Máquinas Hidráulicas son las

siguientes:

Bases Conceptuales de las Máquinas Hidráulicas

Bombas Rotodinámicas

Selección y Aplicación de las Bombas

Ventiladores

Turbinas Hidráulicas

El carácter de la unidad curricular es teórico-práctico, donde la retroalimentación se utilizará para guiar y apoyar las

conexiones mentales en aras del conocimiento de los resultados. Las estrategias de instrucción planteadas a partir del análisis

de las estructuras mentales ó conocimientos previos, permitirán que el estudiante oriente su ingenio a la resolución de

problemas reales en el lugar de trabajo donde ha de desempeñarse, ó a corto plazo, referido a la resolución de problemas

acerca de la operatividad de cualquier máquina hidráulica. Las estrategias a utilizar en cada uno de los momentos

instruccionales son los siguientes: Organizadores previos, preguntas evocadoras, interacción docente-alumno, exposición

didáctica, exposición dinámica con resolución de ejercicios, ilustraciones, preguntas dirigidas, resumen.

La evaluación se realizará como una actividad continua, formativa, acumulativa e integral, con la finalidad de obtener

información sobre el desarrollo del proceso de enseñanza aprendizaje y de esta forma introducir cambios ó mejoras

reorientando el proceso de ser necesario. La evaluación es continua porque se evaluará constantemente el desenvolvimiento

del alumno, es formativa porque se podrá realizar un monitoreo del desempeño estudiantil a través de las asignaciones y

talleres, además, para estimular la reflexión y el análisis crítico de los alumnos se desarrollaran estrategias grupales con

observación de las actividades realizadas durante la ejecución de la clase; es acumulativa porque se establecen registros de

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Page 5: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

las evaluaciones escritas para verificar el logro de los objetivos y es integral porque abarca todos los aspectos que influyen en

el proceso de enseñaza aprendizaje.

El desarrollo de la Unidad Curricular estará fundamentada en la teoría cognitivista del Aprendizaje Significativo postulada por

David Paúl Ausubel (1918), donde se toma como principio básico, la concepción de conocimientos previos para la

construcción de un conocimiento cuando lo que se trata de aprender se logra relacionando de forma sustantiva y no arbitraria

con lo que ya conoce quien aprende, es decir, con aspectos relevantes y preexistentes en su estructura cognitiva destacando

además que el aprendizaje debe ser por recepción y no por descubrimiento.

OBJETIVO GENERAL

Analizar las leyes fundamentales para el diseño, funcionamiento, aplicaciones y utilización de las máquinas

hidráulicas motoras y generadoras para su selección y mantenimiento.

Aplicar las ecuaciones básicas de mecánica de los fluidos para el estudio del intercambio energético entre el fluido

incompresible y el órgano transmisor de la energía.

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Page 6: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

CONTENIDO CONCEPTUAL

TEMA 1: BASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS TEMA 1: BASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS

Principio de funcionamiento de las máquinas hidráulicas, generadoras y motoras

Tipos de máquinas hidráulicas:

o Turbomáquinas

o Máquinas de desplazamiento positivo

Componentes principales de las máquinas hidráulicas

Ecuación fundamental de las turbomáquinas hidráulicas

o Primera forma

o Segunda forma

Notación de los triángulos de velocidades

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 7: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Grado de reacción de las turbomáquinas hidráulicas

Leyes de semejanza

TEMA 2: BOMBAS ROTODINÁMICAS TEMA 2: BOMBAS ROTODINÁMICAS

Principio de funcionamiento de las bombas

Tipos de bombas:

o Bombas rotodinámicas

o Bombas de desplazamiento positivo

Tipos de bombas rotodinámicas:

o Según la dirección del flujo

o Según la posición del eje

o Según la presión engendrada

o Según el número de flujos en la bomba

o Según el tipo de rodetes

o Según el número específico de revoluciones

Componentes principales de las bombas rotodinámicas

Ecuación de Euler para las bombas

Parámetros de funcionamiento de las bombas rotodinámicas

o Pérdidas

o Potencia

o Rendimiento

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 8: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Triángulos de velocidades

Curvas características, diagrama H – Q

Leyes de semejanza

TEMA 3: SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS TEMA 3: SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS

Número específico de revoluciones

Carga Neta de Succión Positiva (NPSH)

o Requerida

o Disponible

Cavitación

Principio de funcionamiento de los sistemas de bombeo

Tipos de sistemas de bombeo

o Cota de succión por encima de la cota de descarga

o Cota de succión por debajo de la cota de descarga

o Cota de succión igual a la cota de descarga

Asociación de bombas centrífugas y redes de tuberías

Selección de Bombas

TEMA 4: VENTILADORESTEMA 4: VENTILADORES

Principio de funcionamiento de los ventiladores

Tipos de Ventiladores:

o Según la presión total:

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Page 9: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Baja

Media

Alta

o Según la dirección del flujo:

Radial

Axial

Componentes principales de los ventiladores

Triángulos de velocidades

Curvas características, diagrama P – Q

Leyes de semejanza

TEMA 5: TURBINAS HIDRÁULICAS TEMA 5: TURBINAS HIDRÁULICAS

Principio de funcionamiento de las turbinas

Tipos de Turbinas:

o Según el grado de reacción:

Turbinas de acción

Turbinas de reacción

o Según el número especifico de revoluciones

o Según la dirección del flujo

Componentes principales de las turbinas

Ecuación de Euler para las turbinas hidráulicas

Parámetros de funcionamiento de las turbinas hidráulicas

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Page 10: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

o Pérdidas

o Potencia

o Rendimiento

Triángulos de velocidades

Leyes de semejanza

UNIDAD TEMÁTICA I BASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICASBASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS

OBJETIVO DIDÁCTICOAnalizar el funcionamiento interno, la selección y la utilización de los distintos tipos de máquinas hidráulicas, conociendo sus prestaciones y sus aplicaciones prácticas, así como los aspectos constructivos reseñables.

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALESPROCEDIMENTALE

SACTITUDINALE

S

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICAS

INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Principio de

funcionamiento

de las máquinas

hidráulicas,

generadoras y

motoras

Definición del

principio de

funcionamiento de

las máquinas

hidráulicas en base a

su funcionamiento y

utilización

Valoración de la

importancia que

tiene el estudio

de las máquinas

hidráulicas y su

aplicación a nivel

industrial

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

- Significatividad

Define el

principio de

funcionamiento

de las

máquinas

hidráulicas

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 11: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

previo

- Ilustraciones

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Computador

portátil

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

- Coherencia

- Pertinencia

Tipos de

máquinas

hidráulicas:

Turbomáquina

s

Máquinas de

desplazamient

o positivo

Clasificación de los

tipos de máquinas

hidráulicas, según el

órgano

intercambiador de

energía de la máquina

y los principales

parámetros de

funcionamiento

Actitud critica

para diferenciar

los tipos de

máquinas

hidráulicas según

su utilización e

identificar los

componentes que

las constituyen

Clasifica los

tipos de

máquinas

hidráulicas,

según los

principales

parámetros de

funcionamiento

Componentes

principales de las

máquinas

hidráulicas

Identificación de los

principales elementos

que conforman las

máquinas hidráulicas

Identifica los

principales

elementos que

conforman las

máquinas

hidráulicas

UNIDAD TEMÁTICA I BASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICASBASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS

OBJETIVO DIDÁCTICOAnalizar el funcionamiento interno, la selección y la utilización de los distintos tipos de máquinas hidráulicas, conociendo sus prestaciones y sus aplicaciones

prácticas, así como los aspectos constructivos reseñables.

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALESCRITERIOS

REFERENCIALESINDICADORES

DE LOGROTÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERACIÓN

Ecuación

fundamental de

las

turbomáquinas

hidráulicas

Primera forma Segunda

forma

Análisis de la

ecuación de Euler,

como ley fundamental

para el estudio de la

energía intercambiada

en el rodete de las

máquinas hidráulicas

Valoración de la

importancia que

poseen la

ecuación de Euler

y su aplicación

en la resolución

de problemas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

Transparencias

Retroproyector

Video beam

Computador

portátil

- Significatividad

Analiza la

ecuación de

Euler en su

primera y

segunda forma,

como ley

fundamental de

las máquinas

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 12: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

- Ilustraciones

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

- Pertinencia

- Coherencia

hidráulicas

Notación de los

triángulos de

velocidades

Explicación de los

triángulos de

velocidades de

entrada y salida de los

álabes de los rodetes

en las máquina

hidráulicas

Actitud crítica

para interpretar,

según la notación

internacional, los

triángulos de

velocidades, a

partir del corte

transversal del

rodete de la

máquina y el

grado de reacción

de las

turbomáquinas

hidráulicas

Explica los

triángulos de

velocidades de

entrada y salida

del rodete,

según la

notación

internacional

Grado de

reacción de las

turbomáquinas

hidráulicas

Interpretación del

grado de reacción de

las turbomáquinas

hidráulicas como

parámetro

fundamental de

operación y diseño del

rodete

Interpreta el

grado de

reacción de las

turbomáquinas

hidráulicas

UNIDAD TEMÁTICA I BASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICASBASES CONCEPTUALES DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar el funcionamiento interno, la selección y la utilización de los distintos tipos de máquinas hidráulicas, conociendo sus prestaciones y sus aplicaciones prácticas, así como los aspectos constructivos reseñables.

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 13: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Leyes de

semejanza

Análisis de las leyes

de semejanza para

predecir el

comportamiento de

las máquinas

hidráulicas

Participación

activa de los

alumnos en la

utilización de las

leyes de

semejanza para

predecir el

comportamiento

de las máquinas

hidráulicas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computador

portátil

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

- Pertinencia

Analiza las

leyes de

semejanza y

predice el

comportamient

o de las

máquinas

hidráulicas

Prueba

Observació

n

Prueba Corta

Lista de cotejo

Tiempo:

3 semanas

Ponderación:

20%

UNIDAD TEMÁTICA II BOMBAS ROTODINÁMICAS BOMBAS ROTODINÁMICAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las bombas rotodinámicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALESPROCEDIMENTALE

SACTITUDINALE

S

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICAS

INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 14: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Principio de

funcionamiento

de las bombas

Definición del

principio de

funcionamiento de

las bombas en base

a su funcionamiento y

utilización

Valoración de la

importancia que

tiene el estudio

de las bombas y

su aplicación a

nivel industrial

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computador

portátil

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

- Significatividad

- Coherencia

- Coherencia

Define el

principio de

funcionamiento

de las bombas

Tipos de

bombas:

Bombas

rotodinámicas

Bombas de

desplazamient

o positivo

Clasificación de los

tipos de bombas,

según el órgano

intercambiador de

energía

Actitud crítica

para diferenciar

los tipos de

bombas, según

los principales

parámetros de

funcionamiento y

utilización, e

identificar los

componentes

que las

constituyen

Clasifica los

tipos de

bombas,

según el

órgano

intercambiador

de energía

Tipos de bombas rotodinámicas: Según la

dirección del flujo

Según la posición del eje

Según la presión engendrada

Según el número de flujos en la bomba

Según el tipo de rodetes

Según el número específico de revoluciones

Clasificación de los

tipos de bombas

rotodinámicas, según

los principales

parámetros de

funcionamiento

Clasifica los

tipos de

bombas

rotodinámicas,

según los

principales

parámetros de

funcionamiento

UNIDAD TEMÁTICA II BOMBAS ROTODINÁMICAS BOMBAS ROTODINÁMICAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las bombas rotodinámicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIA RECURSOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 15: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

S DE APRENDIZAJ

EDE APOYO

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Componentes

principales de

las bombas

rotodinámicas

Identificación de los

principales elementos

que constituyen las

bombas

rotodinámicas

Actitud crítica

para identificar

los componentes

de las bombas

rotodinámicas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Pertinencia

- Significatividad

- Objetividad

Identifica los

principales

elementos que

constituyen las

bombas

rotodinámicas

Prueba

Observació

n

Taller

Lista de cotejo

Tiempo:

5 semanas

Ponderación:

20%

Ecuación de

Euler para las

bombas

Resolución de

problemas, aplicando

la ecuación de Euler

para determinar la

altura y energía útil

desarrolladas por las

bombas

rotodinámicas

Disposición para

establecer

soluciones ante

el diseño ó

instalación de

una bomba

rotódinámica,

determinando a

partir de la

ecuación de

Euler la altura y

energía útil o

efectiva de las

bombas, además

las pérdidas,

potencias y

rendimientos

desarrollados por

la bomba

Determina a

partir de la

ecuación de

Euler la altura y

energía útil

desarrolladas

por las bombas

rotodinámicas

Parámetros de

funcionamiento

de las bombas

rotodinámicas

Pérdidas

Potencia

Rendimiento

Cálculo de las

diferentes tipos de

pérdidas, potencias y

rendimientos en

función de las

ecuaciones que rigen

el funcionamiento de

las bombas

rotodinámicas

Calcula las

pérdidas,

potencias y

rendimientos en

función de las

ecuaciones que

rigen el

funcionamiento

de las bombas

rotodinámicas

UNIDAD TEMÁTICA II BOMBAS ROTODINÁMICAS BOMBAS ROTODINÁMICAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las bombas rotodinámicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIA RECURSOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 16: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

S DE APRENDIZAJ

EDE APOYO

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Triángulos de

velocidades

Cálculo de la

transferencia de

energía en el rodete

de las bombas

rotodinámicas,

representadas en el

triangulo de

velocidades

Disposición para

establecer

soluciones ante

problemas con

bombas

rotodinámicas,

interpretando los

parámetros de

funcionamiento a

través de los

triángulos de

velocidades, las

curvas

características

del fabricante y

las leyes que

permiten percibir

el

comportamiento

de las bombas

rotodinámicas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

-

Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Significatividad

- Representación

- Pertinencia

Calcula las

velocidades y

sus

componentes

periféricas y

meridionales,

representadas

en el triangulo

de velocidades

para las bombas

rotodinámicas

Prueba

Observació

n

Prueba Mixta

Lista de cotejo

Tiempo:

8 semanas

Ponderación:

60%

Curvas

características,

diagrama H – Q

Análisis de la

representación

grafica en función de

los parámetros de

operación y diseño,

suministradas por los

fabricantes de las

bombas

rotodinámicas

Analiza las

representacione

s graficas en

función de los

parámetros de

operación y

diseño descritos

por los

fabricantes

Leyes de

semejanza

Utilización de las

leyes de semejanza

para la compresión

del comportamiento

de las bombas

Utiliza las leyes

de semejanza

para la predecir

el

comportamiento

UNIDAD TEMÁTICA III SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS

OBJETIVO DIDÁCTICOSeleccionar en función de los parámetros de operación y las bases de diseño, que fundamenten la selección e instalación de las bombas rotodinámicas en sistemas de bombeo

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 17: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALESPROCEDIMENTALE

SACTITUDINALE

S

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Número específico

de revoluciones

Análisis del número

específico de

revoluciones en

sistemas de

operación con

bombas

Valoración de la

importancia que

tiene el calculo

del número

especifico de

revoluciones en

la selección de

las bombas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computador

portátil

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

- Significatividad

- Coherencia

- Pertinencia

Analiza el

número

específico de

revoluciones

en sistemas de

operación con

bombas

Carga Neta de

Succión Positiva

(NPSH)

Requerida

Disponible

Cálculo de la altura

de aspiración

necesaria y

disponible

Actitud crítica

para establecer

la relación entre

la altura de

aspiración

necesaria y

disponible con el

fenómeno de

cavitación y sus

efectos

perjudiciales en

las bombas

rotodinámicas

Calcula la

altura de

aspiración

necesaria y

disponible

Cavitación Análisis del

fenómeno de

Cavitación en función

del diseño,

instalación y

explotación de las

bombas

rotodinámicas

Analiza el

fenómeno de

Cavitación

para el diseño,

instalación y

explotación de

las bombas

rotodinámicas

UNIDAD TEMÁTICA III SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las bombas rotodinámicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIA RECURSOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 18: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

S DE APRENDIZAJ

EDE APOYO

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Principio de

funcionamiento

de los sistemas

de bombeo

Definición del

principio de

funcionamiento de

los sistemas de

bombeo en base a su

utilización

Valoración de la

importancia que

tiene el estudio

de los sistemas

de bombeo y su

aplicación a nivel

industrial

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Pertinencia

- Significatividad

- Objetividad

Define el

principio de

funcionamiento

de los sistemas

de bombeo en

base a su

utilización

Tipos de

sistemas de

bombeo

Cota de

succión por

encima de la

cota de

descarga

Cota de

succión por

debajo de la

cota de

descarga

Cota de

succión igual

a la cota de

descarga

Clasificación de los

tipos de sistemas de

bombeo ramificados,

según el desnivel

geodésico

Actitud crítica

para diferenciar

los tipos de

sistemas de

bombeo, según

los principales

parámetros de

funcionamiento y

utilización

Clasifica los

tipos de

sistemas de

bombeo

ramificados,

según el

desnivel

geodésico

UNIDAD TEMÁTICA III SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LAS BOMBAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las bombas rotodinámicas

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Asociación de

bombas

centrífugas y

redes de

tuberías

Análisis de los

parámetros

fundamentales que

rigen el

comportamiento de

los sistemas de

bombeo

Actitud crítica

para el diseño y

selección de las

bombas,

enfatizando el

beneficio de

estudiar los

sistemas de

bombeo para

aprovecharlo en

el campo laboral

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Pertinencia

- Significatividad

- Objetividad

Analiza los

parámetros

fundamentales

que rigen el

comportamiento

de los sistemas

de bombeo

Prueba

Observació

n

Taller

Lista de cotejo

Tiempo:

11 semanas

Ponderación:

20%

Selección de

Bombas

Definición de los

parámetros de diseño

con el objeto de emitir

criterios para la

selección de las

bombas

Define los

parámetros de

diseño con el

objeto de emitir

criterios para la

selección de las

bombas

UNIDAD TEMÁTICA IV VENTILADORESVENTILADORES

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación del ventilador más adecuado para una aplicación determinada en la

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

industria

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALESCRITERIOS

REFERENCIALESINDICADORES

DE LOGROTÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERACIÓN

Principio de

funcionamiento

de los

ventiladores

Definición del principio

de funcionamiento de

los ventiladores

Valoración de la

importancia que

tiene el estudio

de los

ventiladores y su

aplicación a nivel

industrial

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencias

Retroproyector

Video beam

Computador

portátil

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

-

Significatividad

- Coherencia

- Pertinencia

Define el

principio de

funcionamiento

de los

ventiladores

Tipos de

Ventiladores:

Según la presión

total:

Baja

Media

Alta

Según la

dirección del

flujo:

Radial

Axial

Clasificación de los

tipos de ventiladores,

según los principales

parámetros de uso y

funcionamiento

Actitud critica

para diferenciar

los tipos de

ventiladores y sus

componentes,

para la selección

e instalación de

estos dispositivos

en sistemas de

ventilación

Clasifica los

tipos de

ventiladores,

según los

principales

parámetros de

uso y

funcionamiento

Componentes

principales de

los ventiladores

Identificación de los

principales elementos

que conforman los

ventiladores

Identifica los

principales

elementos que

conforman los

ventiladores

UNIDAD TEMÁTICA IV VENTILADORESVENTILADORES

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación del ventilador más adecuado para una aplicación determinada en la

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

industria

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALESCRITERIOS

REFERENCIALESINDICADORES

DE LOGROTÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERACIÓN

Triángulos de

velocidades

Representación de las

ecuaciones

vectoriales de las

velocidades y sus

componentes

meridionales y

periféricas

Disposición para

establecer

soluciones ante

problemas de

ventilación,

interpretando los

parámetros de

funcionamiento a

través de las

curvas

características

del fabricante y

las líneas de

corriente del

fluido que le

permitan aplicar

las leyes que

fundamentan la

operación de los

ventiladores

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencias

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Pertinencia

- Representación

- Coherencia

Realiza las

ecuaciones

vectoriales de

las velocidades y

sus

componentes

meridionales y

periféricas

Prueba

Observación

Prueba

Observación

Taller

Lista de cotejo

Prueba Mixta

Lista de Cotejo

Tiempo:

13 semanas

Ponderación:

20%

Tiempo:

14 semanas

Ponderación:

60%

Curvas

características,

diagrama

presión – caudal

Análisis de la

representación grafica

en función de los

parámetros de

operación y diseño

descritos en las

curvas características

suministradas por los

fabricantes

Analiza las

representaciones

graficas en

función de los

parámetros de

operación y

diseño descritos

en las curvas

características

suministradas

por los

fabricantes

Leyes de

semejanza

Comparación de las

leyes de semejanzas

Compara las

leyes de

semejanzas

UNIDAD TEMÁTICA V TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las turbinas hidráulicas

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALESCRITERIOS

REFERENCIALESINDICADORES

DE LOGROTÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERACIÓN

Principio de

funcionamiento de

las turbinas

hidráulicas

Definición del principio

de funcionamiento de

las turbinas

hidráulicas, en base a

su funcionamiento y

utilización

Valoración de la

importancia que

tiene el estudio

de las turbinas

hidráulicas y su

aplicación a nivel

industrial

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencias

Retroproyector

Video beam

Computador

portátil

Apuntador

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

- Significatividad

- Coherencia

- Coherencia

Define el

principio de

funcionamiento

de las turbinas

hidráulicas

Tipos de Turbinas: Según el grado

de reacción: - Turbinas de

acción - Turbinas de

reacción Según el número

especifico de revoluciones

Según la dirección del flujo

Clasificación de los

tipos de turbinas

hidráulicas, según los

principales

parámetros de

funcionamiento

Actitud crítica

para diferenciar

los tipos de

turbinas

hidráulicas,

según los

principales

parámetros de

funcionamiento y

utilización, e

identificar los

componentes que

las constituyen

Clasifica los

tipos de

turbinas

hidráulicas,

según los

principales

parámetros de

funcionamiento

Componentes

principales de las

turbinas hidráulicas

Identificación de los

principales elementos

que constituyen las

turbinas hidráulicas

Identifica los

principales

elementos que

constituyen las

turbinas

hidráulicas

UNIDAD TEMÁTICA V TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las turbinas hidráulicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Ecuación de

Euler para las

turbinas

hidráulicas

Resolución de

problemas, aplicando

la ecuación de Euler

para determinar la

altura y energía netas

desarrolladas por las

turbinas hidráulicas

Disposición para

establecer

soluciones ante

problemas de

turbinas

hidráulicas,

determinando a

partir de la

ecuación de

Euler la altura y

energía neta,

además las

pérdidas,

potencias y

rendimientos

desarrollados por

las turbinas

hidráulicas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Pertinencia

- Significatividad

Determina a

partir de la

ecuación de

Euler la altura y

energía neta

desarrolladas

por las turbinas

hidráulicas

Prueba

Observació

n

Taller

Lista de cotejo

Tiempo:

16 semanas

Ponderación:

40%

Parámetros de

funcionamiento

de las turbinas

hidráulicas

Pérdidas

Potencia

Rendimiento

Cálculo de las

diferentes tipos de

pérdidas, potencias y

rendimientos en

función de las

ecuaciones que rigen

el funcionamiento de

las turbinas

hidráulicas

Calcula las

pérdidas,

potencias y

rendimientos en

función de las

ecuaciones que

rigen el

funcionamiento

de las turbinas

hidráulicas

UNIDAD TEMÁTICA V TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

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OBJETIVO DIDÁCTICO Analizar las bases de diseño y operación, que fundamenten la selección e instalación de las turbinas hidráulicas

CONTENIDOS CURRICULARES ESTRATEGIAS DE

APRENDIZAJE

RECURSOS DE APOYO

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

CONCEPTUALES

PROCEDIMENTALES

ACTITUDINALES

CRITERIOSREFERENCIALE

S

INDICADORES DE LOGRO

TÉCNICASINSTRUMENTO

S

TIEMPO Y PONDERACIÓ

N

Triángulos de

velocidades

Cálculo de la

transferencia de

energía en el rodete

de las turbinas

hidráulicas,

representadas en el

triangulo de

velocidades

Disposición para

establecer

soluciones ante

problemas con

turbinas

hidráulicas,

interpretando los

parámetros de

funcionamiento a

través de los

triángulos de

velocidades y las

leyes que

permiten percibir

el

comportamiento

de las turbinas

hidráulicas

- Exposición

didáctica

- Preguntas

evocadoras

- Organizador

previo

- Ilustraciones

- Ejercitación

- Recuperación

y evocación de

la información

siguiendo

pistas

- Resumen

Transparencia

s

Retroproyector

Video beam

Computadora

Guía de

estudio

Pizarra acrílica

Marcadores

Borrador

Calculadora

- Pertinencia

- Significatividad

Calcula las

velocidades y

sus

componentes

periféricas y

meridionales,

representadas

en el triangulo

de velocidades

para las turbinas

hidráulicas

Prueba

Observació

n

Prueba Mixta

Lista de cotejo

Tiempo:

17 semanas

Ponderación:

60%

Leyes de

semejanza

Utilización de las

leyes de semejanza

para predecir el

comportamiento de

las turbinas

hidráulicas

Utiliza las leyes

de semejanza

para predecir el

comportamiento

de las turbinas

hidráulicas

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética

Page 25: Dise o Nstruccional Maquinas Hidraulicas Ana Mustiola Para Departamento

Diseño Instruccional - Máquinas Hidráulicas

Mataix, Claudio (1986). Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Segunda Edición. España: Ediciones del Castillo

S.A.

Encina, Polo M. (1984). Turbomáquinas Hidráulicas. Caracas: Editorial Limusa.

Pashkov, N. (1985). Hidráulica y Máquinas Hidráulicas. Moscú: Editorial Mir.

King, H.W. (1986). Manual de Hidráulica. México: Editorial Mcgraw-Hill

Pfleiderer, G. (1960). Bombas Centrífugas y Turbocompresores. Editorial Labor.

Kenneth J. (1998). Bombas, Selección, Uso y Mantenimiento. México: Editorial McGraw-Hill

Karassik, I. (1986). Pump Handbook. Second Edition. McGraw-Hill International Editions.

Crane (1990). Flujo de Fluidos en Válvulas, Accesorios y Tuberías. México: Editorial McGraw-Hill.

Castilla, A. (1993). Bombas y Estaciones de Bombeo. Colombia: Editorial Ultragraf Editores.

Saldarriaga, J. (1998). Hidráulica de Tuberías. Editorial McGraw-Hill.

Greene, Richard W. (1990). Compresores. México: Editorial McGraw-Hill

Díaz, F; Hernández, G. (2002). Estrategia Docente para un Aprendizaje Significativo, una Interpretación

Constructivista. México: Editorial McGraw-Hill.

Santillana, (1998). Manual para el Currículo Básico Nacional. Caracas: Editorial Santillana.

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda. (1995) Visión y Misión del Componente de Práctica Profesional.

Coro: UNEFM

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda – Programa de Ingeniería Mecánica – Departamento de Energética