UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: A0011
Mecánica de los Fluidos I
Última Actualización de la Asignatura: 07/09/2015

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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:
3ro
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Aeronáutica - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(A0009) Mecánica Racional
(F0302) Matemática B
(F0303) Física I
(F0304) Matemática C
(F0310) Matemática D1
(M0604) Termodinámica A
(U0902) Química
(A0009) Mecánica Racional
(F0310) Matemática D1
(M0604) Termodinámica A

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Aerodinamica y Fluidodinamica
Departamento: Aeronautica

Ingeniería Aeronáutica - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Ciencias Basicas / 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  
Dr/a.Scarabino, Ana Elena   mail scarabino@ing.unlp.edu.ar

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

Profesor Adjunto - Interino, Dedicación Exclusiva  
Dr/a.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.Jáuregui Lorda, Matías   mail matias.jaureguilorda@ing.unlp.edu.ar

Ayudante Diplomado - Suplente, Dedicación Simple  
Ing.Ho, Yen Kun   mail yen-kun.ho@ing.unlp.edu.ar

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

OBJETIVOS

El objetivo general de esta asignatura es que el estudiante adquiera los conceptos físicos y matemáticos de la fluidodinámica con el propósito de que aprenda a interpretar y elaborar modelos y resolver problemas al principio sencillos, luego de creciente complejidad; interiorizar al estudiante en la comprensión de la conformación fluidodinámica como concepto fundamental de la asignatura. De esta manera el estudiante aprenderá a emplear las primeras herramientas teóricas y prácticas del flujo de fluídos en la problemática profesional de su carrera.

PROGRAMA SINTÉTICO

Propiedades físicas de los fluidos. Líquidos y gases. Reología. Fuerzas de volumen y de superficie. Hipótesis de continuo. Fenómenos de transporte. Fenómenos de interfase. Cinemática del campo de flujo. Ecuaciones de conservación. Ecuación de estado y segundo principio de la termodinámica en mecánica de fluídos. Ecuación de difusión de vorticidad. Flujo incompresible y estacionario. Definición de modelos físicos, criterios para su formulación. Flujo potencial. Perfiles bidimensionales subsónicos. Fuerzas aerodinámicas. Números característicos. Prácticas de Laboratorio.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

Unidad 1: Propiedades de los Fluídos. PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS. LIQUIDOS Y GASES. REOLOGIA, FUERZAS DE VOLUMEN Y DE SUPERFICIE, HIPOTESIS DE CONTINUO. EQUILIBRIO MECANICO DE UN FLUIDO. REVISIÓN DE TERMODINAMICA CLASICA.

Unidad 2: Procesos de transporte. FENOMENOS DE TRANSPORTE. FENOMENOS DE INTERFASE. FLUJO DE GASES Y LIQUIDOS. FLUIDOS NEWTONIANOS Y NO NEWTONIANOS. FLUIDOS TIXOTROPICOS, PSEUDOPLASTICOS, REOPECTICOS Y DILATANTES.

Unidad 3: Cinemática de Fluídos. CINEMATICA DEL CAMPO FLUIDODINAMICO. MOVIMIENTO DE UN FLUIDO EN LAS CERCANIAS DE UN PUNTO. DISTRIBUCION ESPACIAL DE CAMPOS DE VELOCIDADES. DISTRIBUCION DE VELOCIDADES CON VORTICIDAD Y EXPANSION. FUENTES Y SUMIDEROS. BIOT Y SAVART. HILO VORTICOSO.

Unidad 4: Ecuaciones de conservación. ECUACION DE CONSERVACION DE MASA, DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO, DE ENERGIA, DE ESPECIES, ECUACION DE ESTADO. ACOPLE DE ECUACIONES EN PROBLEMAS CONCRETOS. APLICACION DEL SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA.
Unidad 5: Planteo de modelos. SIMPLIFICACION DE LAS ECUACIONES. MODELOS MATEMATICOS. MODELOS FISICOS. ECUACION DE DIFUSION DE VORTICIDAD. ECUACION DE BERNOULLI. TEOREMA DE BJERKNESS.


Unidad 7: Flujos vorticosos, incompresibles e irrotacionales. CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UN FLUJO PARA PODER SER CONSIDERADO INCOMPRESIBLE. CONDICIONES PARA PODER SER CONSIDERADO POTENCIAL. CRITERIO DE SIMPLIFICACION Y PLANTEO DE MODELOS. DETERMINACION DE ZONAS Y CAPAS DONDE PREDOMINAN CIERTOS TIPOS DE FLUJO. FLUJO DE FLUIDO VISCOSO E INCOMPRESIBLE. FLUJO ESTACIONARIO UNIDIRECCIONAL. FLUJO NO ESTACIONARIO. FLUJO A MUY BAJO NUMERO DE REYNOLDS. VARIACION DE LA CONFORMACION FLUIDODINAMICA CON EL NUMERO DE REYNOLDS.

Unidad 6: Grupos adimensionales. SEMEJANZA DINAMICA. NUMEROS DE REYNOLDS, DE PRANDTL, DE FROUDE, DE NUSSELT Y OTROS. CRITERIOS PARA CONSTRUIR EXPERIMENTOS. TUNEL DE VIENTO. TIPOS. DISEÑO DE MODELOS PARA ENSAYO EN TUNEL DE VIENTO. CONCEPTO DE ENSAYOS A ESCALA COMPLETA.

Unidad 8: Flujos potenciales. FLUJO POTENCIAL. APLICACIONES DE LAS FUNCIONES DE VARIABLES COMPLEJA A LOS CAMPOS POTENCIALES. TEOREMA DE BLASIUS. FUENTES,SUMIDEROS, DOBLETES. CILINDRO EMBESTIDO POR UNA CORRIENTE. CIRCULACION. PARADOJA DE D'ALAMBERT. PERFILES BIDIMENSIONALES SUBSONICOS. PERFIL JOUKOWSKY.




BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



a) Básica:
a.1) Batchelor,G.: AN INTRODUCTION TO FLUID DYNAMICS (1983). Cambridge University.
a.2) Bird, Stewart & Lightfoot: FENÓMENOS DE TRANSPORTE (1998). Reverté.

b) Complementaria:
b.1) Streeter, V; Wylie, E. & Bedford, K.: MECÁNICA DE FLUÍDOS (1999). Mc Graw Hill
b.2) Gerhart,P.; Gross,R. & Hochstein,J.: MECÁNICA DE FLUÍDOS (1995).
b.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 progresivamente las capacidades de interpretar y elaborar modelos físicos y matemáticos de la fluidodinámica y resolver problemas al principio sencillos, luego de creciente complejidad, introduciendo al estudiante en la comprensión de la conformación fluidodinámica como concepto fundamental de la asignatura. 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

La cátedra diseña y actualiza las guías de trabajos prácticos y de laboratorio:Trabajos teórico-prácticos:1) Vectores y tensores. 2) Viscosidad y conductividad térmica de gases y líquidos. 3) Soluciones exactas de Navier-Stokes. 4) Ecuación de la energía. 5) Medidores de flujo 6) Factor de fricción en fluídos newtonianos y no-newtonianos. 7) Balances macroscópicos. 8) Flujo potencial: cálculo numérico. 9) Flujo potencial: singularidades, cilindro con circulación, perfil Joukowsky.Trabajos de Laboratorio:1) Determinación de la viscosidad cinemática: Copa Ford.2) Flujo en cañerías. Medidores de flujo y caudal.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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