UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: A0015
Mecánica de los Fluidos II
Última Actualización de la Asignatura: 25/05/2017

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03009 - Ingeniería Aeronáutica 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
4to
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Aeronáutica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(A0009) Mecánica Racional
(A0011) Mecánica de los Fluidos I
(F0310) Matemática D1
(M0604) Termodinámica A
(A0011) Mecánica de los Fluidos I

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Aerodinamica y Fluidodinamica
Departamento: Aeronautica

Ingeniería Aeronáutica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
6 hs
Resol. de Problemas abiertos
0 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 102 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Titular - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Ing.Scarabino, Ana Elena   mail scarabino@ing.unlp.edu.ar

Profesor Adjunto - Interino, Dedicación Exclusiva  
Ing.Bacchi, Federico Alfredo   mail fbacchi@ing.unlp.edu.ar

Profesor Adjunto - Interino, Dedicación Exclusiva  
Ing.Martinez, Mariano Alvaro Miguel   mail mmartinezk@ing.unlp.edu.ar

Jefe de Trabajos Prácticos - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Ing.Villar, Juan Ignacio   mail juanignaciovillar@gmail.com

Ayudante Diplomado - Interino, Dedicación Simple  
Ing.Santoiani, Gaston Enrico   mail gastonaero@gmail.com

Ayudante Diplomado - Suplente, Dedicación Simple  
Ing.Capittini, Guillermo   mail guillermo.capittini@ing.unlp.edu.ar

OBJETIVOS

El objetivo general es desarrollar en el estudiante la capacidad de resolución de problemas fluidodinámicos de mayor complejidad que en Fluídos I con vistas a aprender a resolver flujos reales subsónicos, tanto laminares como turbulentos, formulando los modelos físicos y matemáticos que correspondan y explicitando las limitaciones de cada uno de ellos. Asimismo el estudiante recibirá los conocimientos teóricos y prácticos relativos a los flujos compresibles subsónicos y supersónicos. Todo ello contribuirá a completar una faceta muy importante de su desempeño profesional.

PROGRAMA SINTÉTICO

Turbulencia. Capa límite. Representación de fenómenos globales con zonas turbulentas, vorticosas laminares y potenciales. Flujos compresibles isoentrópicos y no-isoentrópicos subsónicos, transónicos y supersónicos. Ondas de choque normales y oblicuas. Difusores. Flujos libres. Construcción de experimentos. Formulación de modelos físicos y matemáticos. Túnel de viento de capa límite. Escala y semejanza. Prácticas de laboratorio.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

Unidad 1.Turbulencia: CONFORMACIONES FLUIDODINAMICAS LAMINARES Y TURBULENTAS. ECUACIONES DE CONSERVACION PARA FLUJO TURBULENTO: CONSERVACION DE MASA, DE CANTIDAD DEMOVIMIENTO y DE ENERGIA.

Unidad 2. Ecuaciones generales de conservación: ANALISIS DE LAS ECUACIONES DE CONSERVACION PARA FLUJO TURBULENTO. CORRELACIONES. TENSIONES DE REYNOLDS. FUNCIONES DE CORRELACION DOBLE DE VELOCIDADES. TEORIAS SEMIEMPIRICAS: LONGITUD DE MEZCLA DE PRANDTL. ESCALAS: INTEGRAL, MICROESCALA. TURBULENCIA HOMOGENEA E ISOTROPA. ESPECTRO TURBULENTO UNIDIMENSIONAL. FLUJOS TURBULENTOS DE PARED.

Unidad 3: La Capa Límite. ECUACIONES DE CONSERVACION PARA LA CAPA LIMITE LAMINAR. ECUACIONES DE LA CAPA LIMITE TURBULENTA. ECUACIONES PARA LA CAPA PLANA SIN Y CON GRADIENTE DE PRESION. ECUACION INTEGRAL PARA LA CAPA LIMITE.

Unidad 4:Formación de capas límites. CAPAS LIMITES SOBRE CUERPOS DE DIFERENTES FORMAS. FENOMENOS DE TRANSICION, DESPEGUE Y RELAMINARIZACION. BURBUJAS DE RECIRCULACION. REPRESENTACION DE CONFORMACIONES CON FENOMENOS LAMINARES, TURBULENTOS, CON RECIRCULACION, REMOLINOS AISLADOS, ZONAS DE GENERACION, CRECIMIENTO Y EMISION DE REMOLINOS, INTERACCIONES DEL FLUJO. TÚNEL DE VIENTO DE CAPA LÍMITE. EXPERIENCIAS EN TÚNEL DE VIENTO DE CAPA LÍMITE.
Unidad 5. Flujos compresibles. INTRODUCCION AL FLUJO COMPRESIBLE. FLUJO ISOENTROPICO UNIDIMENSIONAL DE GASES PERFECTOS. CONCEPTOS DE FLUJO SUPERSONICO. ANALISIS UNIDIMENSIONALES. ECUACIONES DE BALANCE. CURVAS DE FANNO Y RAYLEIGH.

Unidad 6: Flujos isoentrópicos. FLUJO ISOENTROPICO BIDIMENSIONAL. SUBSONICO, TRANSONICO Y SUPERSONICO DE GASES PERFECTOS. TOBERA DE LAVAL. DIFUSORES SUPERSONICOS UNIDIMENSIONALES. ONDAS DE MACH. COMPRESIONES SUAVES. EXPANSION DE PRANDTL MEYER. INTERACCION DE ONDAS.

Unidad 7: Flujos adiabáticos. FLUJO ADIABATICO NO ISOENTROPICO. ONDAS DE CHOQUE NORMALES. ONDAS DE CHOQUE OBLICUAS. ONDAS FUERTES Y DEBILES. POLAR DE CHOQUE. INTERACCION Y REBOTES DE ONDAS.

Unidad 8. Flujos unidimensionales. FLUJO UNIDIMENSIONAL DE AREA CONSTANTE. ECUACIONES DE RANKINE - HUGONIOT. FLUJO ISOTERMICO Y FLUJO ADIABATICO. FLUJO UNIDIMENSIONAL DE AREA CONSTANTE CON CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO.

Unidad 9: Flujos supersónicos bidimensionales. FLUJO SUPERSONICO BIDIMENSIONAL PLANO Y CON SIMETRIA AXIAL. ODOGRAFA. FLUJO CON ONDAS DE DOS FAMILIAS. EXPANSION DE UNA CORRIENTE SUPERSONICA. TEORIA DE CARACTERISTICAS. PERFIL DIAMANTE. TOBERA SUB y SOBRE EXPANDIDA. CHORROS SUPERSONICOS. CONJUNTOS DE PERFILES QUE INTERACCIONAN ENTRE SI.




BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad




a) Básica:
1) Shapiro, Ascher: THE DYNAMICS AND THERMODYNAMICS OF COMPRESSIBLE FLUID FLOW, Vol. 1 (1953). The Ronal Press Co
2) Schlichting, Hermann: TEORÍA DE LA CAPA LÍMITE (1972). URMO

b) Complementaria:
1) Hinze, J.O.: TURBULENCE (1987).
2) Gerhart,P.; Gross,R. & Hochstein,J.: MECÁNICA DE FLUÍDOS (1995).
3) Shames: MECANICA DE FLUÍDOS (1995). Mc Graw Hill

Programa Aprobado en la 56º Sesión Ordinaria del H. Consejo Académico el 29/03/2004.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Las actividades prácticas comprenden los trabajos de laboratorio. Las clases teórico-prácticas se describen en el item 6.Metodología. Realización de dos (2) prácticas de laboratorio con una carga horaria de 2 hs promedio cada uno, en lugar de los trabajos prácticos. En la realización de estas prácticas se emplea instrumental de laboratorio (túnel de viento de capa límite; anemometría de hilo caliente; sensores de presión piezoeléctricos; viscosímetro;etc.). Cada práctica involucra un informe escrito.La carga horaria por semestre de las actividades prácticas en total será de 4 hs.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

La metodología de la enseñanza de la asignatura apunta a que el estudiante desarrolle la capacidad de resolución de problemas fluidodinámicos de mayor complejidad que en Fluídos I con vistas a aprender a resolver flujos reales subsónicos, tanto laminares como turbulentos, formulando los modelos físicos y matemáticos que correspondan y explicitando las limitaciones de cada uno de ellos. Asimismo el estudiante recibirá los conocimientos teóricos y prácticos relativos a los flujos compresibles subsónicos y supersónicos. Para cumplir estos objetivos las clases se desarrollarán de acuerdo al siguiente esquema:- Dos clases teóricas semanales de 2 hs cada una.- Una clase semanal teórico-práctica de 2 hs.- Dos trabajos de laboratorio (actividades prácticas) por semestre de 2 hs (promedio) de duración cada uno, en el horario de la clase teórico-práctica, en lugar de ésta. Las clases teórico-prácticas y de laboratorio incluyen un informe escrito de cada una.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Evaluaciones: Ajustadas a las reglamentaciones vigentes de la Facultad.

MATERIAL DIDÁCTICO

Clases teórico-prácticas:1) Flujo turbulento en cañerías. 2) Ley general logarítmica del flujo turbulento. 3) Capa límite sin gradiente de presiones. 4) Capa límite con gradiente de presiones. 5) Flujo isoentrópico. 6) Flujos de Fanno y Rayleigh. 7) Onda de choque normal y túnel supersónico. 8) Onda de choque oblícua. Polares de choque. Hojas de corte. 9) Expansiones de Prandtl-Meyer. Tobera subexpandida.Prácticas de laboratorio:1) Mediciones de las velocidades turbulentas en túnel de capa límite. Determinación de las tensiones de Reynolds.2) Determinación de la resistencia aerodinámica de cuerpos romos en el túnel de viento de capa límite.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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