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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

mailto:[email protected]

http://erivera-2001.com/

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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.

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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)

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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


Test conceptual I. MOD I E

Resolución Problemas I MOD I X E

Unidad temática 2 X X X


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


Evaluación I.- TEST Conceptos M1

Evaluación I.- Res. PROBLEMAS M1

26/03/2018

28/03/2018



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


3.- White Frank, Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006


4.- YUNUS A. CENGEL, Mecánica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006


Emilio Rivera Chávez Docente

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