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Planilla de Actividades Curriculares
Código: H0512
Mecánica de los Fluidos
Última Actualización de la Asignatura:

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03005 - Ingeniería Mecánica 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
3ro
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Mecánica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
-
-

INFORMACIÓN GENERAL 

Área:
Departamento: 0

Ingeniería Mecánica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Ciencias Basicas / Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 0hs SEMANALES: 0 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-

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

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 0 hs

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

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

No se ha actualizado el plantel docente aún.

OBJETIVOS

El objetivo perseguido es preparar al futuro Ingeniero dándole conocimientos básicos que le permitan encarar el estudio de los escurrimientos de fluídos compresibles e incompresibles. Estos conocimientos están fuertemente orientados a proporcionar las herramientas indispensables para la comprensión y estudio del funcionamiento de las máquinas térmicas e hidráulicas y en el cálculo de tuberías industriales, temas estos que encontrará inevitablemente a lo largo de su ejercicio profesional.

PROGRAMA SINTÉTICO

Estática de los fluidos. Ecuación fundamental de la hidrostática. Medida de presiones, tipos de manómetros. Equilibrio relativo con fluidos acelerados. Presiones hidrostática sobre superficies. Centros de presión y de gravedad. Hidrodinámica. Tipos de flujo y características. Concepto de sistemas y volumen de control. Continuidad. Cantidad de movimiento. Momento de la cantidad de movimiento. El primer principio de la termodinámica y la ecuación de Bernoulli. Movimiento potencial. Trazado de redes. Medición de velocidades y caudales. Efectos de la viscosidad. Flujo laminar y turbulento en conductos y entre placas planas. Capa limite. Resistencia sobre cuerpos sumergidos. Coeficientes de resistencia y sustentación.Perdidas de cargas en cañerías. Coeficiente de frotamiento. Valores experimentales.Tuberías en serie y en paralelo. Perdidas de carga. Longitudes equivalentes. Determinación del diámetro económico en tuberías comerciales Transitorios hidráulicos. Golpe de ariete en cañerías. Ecuaciones básicas. Métodos de resolución gráfico y analítico. Aplicación a conducciones hidráulicas.Análisis dimensional. Variables o parámetros. Dimensiones y unidades. Aplicación del teorema de Buckingham. Números adimensionales. Similitud hidráulica. Estudio sobre modelos.Flujo compresible unidimensional isentropico. Clasificación del flujo compresible. Expresiones termodinámicas. Leyes que lo gobiernan. Flujo subsónico y flujo supersónicoToberas y difusores. Cálculos básicos. Onda de choque normal. Relaciones básicas. Nociones sobre ondas de choque oblicuas. Condición de estrangulamiento. Flujos en conductos. Distintos casos. Técnicas para medición de flujo en gases.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

CAPÍTULO 1
Estática de los fluidos. Presión en un punto. Ecuación fundamental de la hidrostática. Medida de presiones, tipos de manómetros. Tubos piezométricos. Micrómetro de liquido en tubo inclinado. Micrómetro de dos tubos con dos líquidos no miscibles. Equilibrio relativo con fluidos acelerados. Presiones hidrostática sobre superficies. Centros de presión y de gravedad

CAPÍTULO 2
Hidrodinámica. Tipos de flujo y características. Concepto de sistemas y volumen de control. Ecuación de continuidad. Ecuación de la cantidad de movimiento. Ecuación del momento de la cantidad de movimiento. El primer principio de la termodinámica y la ecuación de Bernoulli. Factores de corrección. Ecuación de Euler para el movimiento a lo largo de una corriente. Factores de corrección de la energía cinética. Movimiento potencial. Teorema de Thompson. Resistencia sobre cuerpos sumergidos. Efecto Magnus. Teorema de Kutta-Yukovski. Coeficientes de resistencia y sustentación. Red de corrientes en fluidos ideales. Trazado de redes. Analogía eléctrica. Reversibilidad, irreversibilidad y perdida. Medición de velocidades y caudales con tubo de Pitot, venturímetros, placas orificio, toberas, ultrasónicos, magnetohidrodinámico, y otros

CAPÍTULO 3
Efectos de la viscosidad. Experiencia de Reynolds. Numero de Reynolds. Flujo laminar en conductos y entre placas planas. Flujo turbulento. Distribución de velocidades. Capa limite. Perdidas de cargas en cañerías. Coeficiente de frotamiento. Valores experimentales, Blasius, Colebrook. Diagrama de Rouse. Tuberías en serie y en paralelo. Envejecimiento de tuberías. Perdidas de carga en accesorios. Longitudes equivalentes. Determinación del diámetro económico en tuberías comerciales

CAPÍTULO 4
Transitorios hidráulicos. Golpe de ariete en cañerías. Ecuaciones básicas. Métodos de resolución gráfico y analítico. Aplicación a conducciones hidráulicas, puesta en marcha y detención de bombas, sistemas de inyección de combustible en máquinas de combustión interna.

CAPÍTULO 5
Análisis dimensional. Variables o parámetros. Dimensiones y unidades. Aplicación del teorema de Buckingham. Números adimensionales, Euler, Froude, Reynolds, Mach, Weber y su significado físico. Uso práctico de los números adimensionales similitud hidráulica. Estudio de modelos.

CAPÍTULO 6
Flujo compresible unidimensional. Clasificación del flujo compresible expresiones termodinámica para un gas perfecto. Propagación de una onda elástica. El cono de Mach. Flujo isentrópico con cambio de área. Leyes que gobiernan el flujo isentrópico, 1ra y 2da ley de la termodinámica, ecuación de continuidad, ecuación de la cantidad de movimiento lineal, ecuación de estado. Propiedades locales en el punto de estancamiento isentrópico. Flujo subsónico y flujo supersónico.

CAPÍTULO 7
Toberas y difusores. Flujo isentrópico de un gas perfecto. Relaciones isentrópicas para la temperatura, la presión y la masa especifica de estancamiento. Calculo de la sección en la garganta. Uso de tablas. Flujo en una tobera real, rendimiento y factor de recalentamiento. Aplicación al diseño de toberas. Onda de choque normal. Líneas de Fanno y Rayleigh. Relaciones básicas para una onda de choque normal. Relaciones de onda de choque normal para un gas perfecto. Nociones sobre ondas de choque oblicuas. Chorros libres. Consideraciones sobre el flujo en toberas, condición de estrangulamiento.

CAPÍTULO 8
Flujos en conducto de sección constante con rozamiento. Flujo adiabático en conducto de sección constante para un gas perfecto. Calculo de perdida de energía en conductos bajo condiciones adiabáticas. Flujo isotérmico en tuberías largas a régimen permanente. Técnicas para medición de flujo en gases.

CAPÍTULO 9
Corrección y evaluación de trabajo integrador de la materia sobre dimensionado de conductos, hidráulicos y/o neumáticos.

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

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Prácticas de Laboratorio: 10 horas* Piezometría y Manometría (2 hs)* Analogías eléctricas y de Hele-Shaw (3 hs)* Experiencia de Reynolds (1 h)* Medición de caudales en flujos incompresibles y compresibles (4 hs)Prácticas de Gabinete: 20 horas* Hidrostática (3 hs)* Volumen de Control; aplicaciones (3 hs)* Análisis dimensional y semejanza (1 h)* Líneas de energía para escurrimientos en tuberías sin o con frotamiento (3 hs)* Cálculo de perdidas de carga en tuberías: Utilización del diagrama de Rouse, resolución de proble- mas en tuberías considerando distintas variables, alternadamente (3 hs)* Movimiento impermanente en tuberías circulares. Métodos gráficos y computacionales ( 1 h)* Resolución de problemas de escurrimientos de fluidos compresibles. (3 hs)* Cálculo de tuberías para el transporte de gases (3 hs)

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

El curso se desarrolla sobre la base de un cronograma de actividades ajustado al calendario oficial de la Facultad, que está a disposición del alumno previo al inicio del semestre. En el mismo cronograma se indica el temario a desarrollar en la clase correspondiente a ese día, con el objeto de que los alumnos puedan concurrir a clase con los conocimientos previos que le permitan una cabal comprensión del temario del día.El método a aplicar para el desarrollo de la clase teórico - práctica, consiste en la presentación del tema a cargo del docente, quien promoverá la participación activa de los estudiantes en su desarrollo, planteando interrogantes y situaciones que permitan evaluar el grado de comprensión que se va alcanzado sobre el tema.A ese fin se recurre a herramientas que ayudan a la presentación verbal, como ser pizarrón, retroproyector de transparencias, proyector de diapositivas, datadisplay para el empleo de la computadora en el desarrollo de temas especiales y experiencias de laboratorio. El docente complementara la presentación teórica de los temas con la resolución de ejemplos prácticos.Con las guías de trabajos prácticos publicadas y la asistencia de los docentes auxiliares, el alumno resolverá en gabinete otros problemas que permitan profundizar los conocimientos. En algunos casos el alumno deberá recurrir a métodos computacionales que serán suministrados por la cátedra. Las experiencias de laboratorio se realizaran mediante el empleo de materiales e instalaciones que se dispone en el Departamento, lo que permitirá la visualizacion y medición de los fenomenos que se presentan en el escurrimiento de los fluidos, apoyado por las guías de trabajos prácticos que ha desarrollado la cátedra.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

A los efectos de la evaluación la asignatura se divide en tres módulos y un trabajo integrador de la materia:* Módulo 1: Hidrostática y fluidos ideales ( capitulos 1 y 2 )* Módulo 2: Fluidos reales y movimiento impermanente ( capitulos 3, 4 y 5)* Módulo 3: Fluidos compresibles ( capitulos 6, 7 y 8 )Cada módulo tendrá una evaluación parcial, de características teórico prácticas y para rendirlos existiran dos oportunidades: una fecha original y un recuperatorio. Al final del curso habrá una posibilidad de recuperación adicional de cualquier móduloLas evaluaciones para la modalidad de promoción directa (art. 6.inc. 1 Ord. nº 28) se tomarán en forma escrita abarcando temas teóricos y prácticos.del módulo correspondiente.Las evaluaciones para la modalidad con exámen final (art. 6 inc. 2) se tomarán en forma escrita y/u oral abarcando temas teóricos y prácticos del programa de la materiaEn todos los casos la promoción se ajustará a lo normado en la Ordenaza nº 28/02

MATERIAL DIDÁCTICO

RODRIGUEZ, C.B. LECCIONES DE FLUIDODINÁMICA APLICADA. C.E.I.L.P 1969Guías de Trabajos Prácticos sobre los siguientes temas: Prácticas de Laboratorio:Piezometría y Manometría Analogías eléctricas y de Hele-Shaw Experiencia de ReynoldsMedición de caudales en flujos incompresibles y compresiblesPrácticas de Gabinete:HidrostáticaVolumen de Control; aplicacionesAnálisis dimensional y semejanzaLíneas de energía para escurrimientos en tuberías sin o con frotamientoCálculo de perdidas de carga en tuberías. Utilización del diagrama de RouseResolución de problemas en tuberías considerando distintas variables alternadamenteMovimiento impermanente en tuberías circulares. Métodos gráficos y computacionalesResolución de problemas de escurrimientos de fluidos compresibles.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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