2012C Silabo Mecanica de Fluidos e Hidraulica - B

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ROBERTO PAZ GARCÍA 2012-C 0303127 MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA GRUPO B 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA MECÁNICA-ELÉCTRICA SILABO CODIGO: 0303127 B 1. INFORMACIÓN GENERAL 1.1 Año Lectivo : 2012-C 1.2 Nombre de la asignatura : MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA 1.3 Características : Semestral 1.4 Créditos : 4 1.5 Pre-requisito : Ecuaciones Diferenciales Mecánica Racional 2 1.6 Número de horas por semestre : T : 2 TP : 2 P : 2 S : 0 Total : 6 1.7 Docente : Ing. Roberto Paz García 1.8 Categoría/Régimen : Profesor Principal/Tiempo Completo 1.9 Horario : Lun;Mar;Mie;Jue;Vie 16:00-19:00 2. FUNDAMENTACIÓN 2.1. Aporte de la asignatura al perfil profesional Aplicar las leyes y principios fundamentales de la termodinámica y la mecánica de los fluidos para la invención, diseño, producción, selección, mantenimiento, automatización y diagnóstico de sistemas mecánicos, que garanticen soluciones acordes con su funcionabilidad, rentabilidad y sostenibilidad. 2.2. Sumilla Propiedades de los fluidos, Hidrostática, Ecuación diferencial del movimiento de fluidos, Principios de la Cantidad de Movimiento, Principio de Energía, Aplicación de la Variación de la Presión en Medidores de Flujo, Flujo en Conductos Cerrados : Conexión serie y paralelo, Flujo en canales abiertos, energía específica, resalto hidráulico, pruebas de laboratorio, Análisis dimensional y semejanza dinámica. 3. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA Conceptuar y predecir las características de un flujo bajo ciertas condiciones físicas y precisar las aplicaciones en el ámbito de la ingeniería. Resolución de modelos matemáticos que permitan determinar los parámetros de diseño en futuras concepciones constructivas. 4. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE 4.1. Competencia Cognitivas 1er. Período Unidad 0 : Introducción al curso Mecánica de fluidos e hidráulica Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha % 0.1 Conocer el Silabo y las directivas pedagógicas para el curso de Mecánica de Fluidos e Hidráulica. 0.2 Reconocer los conocimientos previos para el curso de Mecánica de Fluidos e Hidráulica. 0.3 Establecer una línea base para la evaluación del curso. 0-1 Presentación del curso 0-2 Revisión de temas relacionados con el curso de Mecánica de Fluidos e Hidráulica 1 3 lun 14/01/13 3% 2 3 mar15/01/13 7% Lectura Básica: Revisión de toda la bibliografía relacionada con los cursos básicos. Lectura Complementaria: Revisión de toda la bibliografía relacionada con los cursos básicos.

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ROBERTO PAZ GARCÍA 2012-C 0303127 MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA GRUPO B

1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA MECÁNICA-ELÉCTRICA

SILABO CODIGO: 0303127 B

1. INFORMACIÓN GENERAL

1.1 Año Lectivo : 2012-C

1.2 Nombre de la asignatura : MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA

1.3 Características : Semestral

1.4 Créditos : 4

1.5 Pre-requisito : Ecuaciones Diferenciales

Mecánica Racional 2

1.6 Número de horas por semestre : T : 2 TP : 2 P : 2 S : 0 Total : 6

1.7 Docente : Ing. Roberto Paz García

1.8 Categoría/Régimen : Profesor Principal/Tiempo Completo

1.9 Horario : Lun;Mar;Mie;Jue;Vie 16:00-19:00

2. FUNDAMENTACIÓN

2.1. Aporte de la asignatura al perfil profesional

Aplicar las leyes y principios fundamentales de la termodinámica y la mecánica de los fluidos

para la invención, diseño, producción, selección, mantenimiento, automatización y diagnóstico

de sistemas mecánicos, que garanticen soluciones acordes con su funcionabilidad, rentabilidad

y sostenibilidad.

2.2. Sumilla Propiedades de los fluidos, Hidrostática, Ecuación diferencial del movimiento de fluidos, Principios de la

Cantidad de Movimiento, Principio de Energía, Aplicación de la Variación de la Presión en Medidores

de Flujo, Flujo en Conductos Cerrados : Conexión serie y paralelo, Flujo en canales abiertos, energía

específica, resalto hidráulico, pruebas de laboratorio, Análisis dimensional y semejanza dinámica.

3. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA Conceptuar y predecir las características de un flujo bajo ciertas condiciones físicas y precisar las

aplicaciones en el ámbito de la ingeniería.

Resolución de modelos matemáticos que permitan determinar los parámetros de diseño en futuras

concepciones constructivas.

4. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE

4.1. Competencia Cognitivas

1er. Período

Unidad 0 : Introducción al curso Mecánica de fluidos e hidráulica Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

0.1 Conocer el Silabo y las directivas pedagógicas para el curso de Mecánica de Fluidos e Hidráulica.

0.2 Reconocer los conocimientos previos para el curso de Mecánica de Fluidos e Hidráulica.

0.3 Establecer una línea base para la evaluación del curso.

0-1 Presentación del curso 0-2 Revisión de temas relacionados con el curso de Mecánica de Fluidos e Hidráulica

1 3 lun 14/01/13 3%

2 3 mar15/01/13 7%

Lectura Básica: Revisión de toda la bibliografía relacionada con los cursos básicos.

Lectura Complementaria: Revisión de toda la bibliografía relacionada con los cursos básicos.

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Unidad 1 : Conceptos Fundamentales

Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

1.1 Proporcionar las definiciones operacionales de: fluido, condición de no deslizamiento, sistema, volumen de control, método de descripción lagrangiano, método de descripción euleriano, dimensiones, unidades, homogeneidad dimensional, peso.

1.2 Dar ejemplos en los que la mecánica de fluido experiencia cotidiana y la tecnología moderna que sea importante para comprender un fenómeno de la experiencia cotidiana y la tecnología moderna.

1.3 Listar las cinco leyes básicas que gobiernan el movimiento de fluidos.

1.4 Establecer los tres sistemas básicos de dimensiones.

1.5 Dar las unidades típicas de cantidades físicas en los sistemas de unidades SI, inglés gravitacional e inglés.

1.6 Resolver los problemas que se relacionen con el material estudiado.

1.7 Proporcionar definiciones operacionales de: medio continuo, propiedad en un punto, campo escalar, campo vectorial, flujo estacionario, flujo uniforme en una sección, línea en el tiempo, línea de trayectoria, linea de traza, línea de corriente, fuerza másica, fuerza de superficie, esfuerzo de corte, esfuerzo normal, fluido seudoplástico, fluido tixotrópico, fluido reopéctico, plástico de Bingham, flujo viscoso, flujo no viscoso, capa límite, punto de estancamiento, arrastre, separación, estela, flujo laminar, flujo turbulento, número de Reynolds, fluido newtoniano, fluido no newtoniano, viscosidad, viscosidad cinemática, viscosidad aparente, fluido dilatante, flujo compresible, flujo incompresible, número de Mach, flujo interno, flujo externo, flujo en canal abierto.

1.8 Brindar ejemplos de flujos unidimensional, bidimensional y tridimensional.

1.9 Calcular y graficar líneas de corriente, líneas de trayectoria y líneas de traza para campos de velocidad especificados.

1.10 Establecer la convención para designar las nueve componentes del campo de esfuerzos.

1.11 Escribir la ley de viscosidad de Newton y determinar el esfuerzo de corte y la fuerza de corte que corresponden a un perfil de velocidad unidimensional determinado.

1.12 Resolver los problemas al final del capítulo que se relacionan con el material estudiado.

1-1 Nota a los estudiantes 1-2 Definición de un fluido 1-3 Objetivo de la mecánica de fluidos 1-4 Ecuaciones básicas 1-5 Métodos de análisis 1-5.1 Sistema y volumen de control 1-5.2 Enfoque diferencial contra enfoque

integral 1-5.3 Métodos de descripción 1-6 Dimensiones y unidades 1-6.1 Sistemas de dimensiones 1-6.2 Sistemas de unidades 1-6.3 Sistema de unidades preferido 1-7 Fluido como un medio continuo 1-8 Campo de velocidades 1-8.1 Flujos unidimensional, bidimensional y

tridimensional 1-8.2 Líneas en el tiempo, líneas de

trayectoria, líneas de traza y líneas de corriente

1-9 Campo de esfuerzos 1-10 Viscosidad 1-11.1 Fluido newtoniano 1-12.2 Fluidos no newtonianos 1-13 Descripción y clasificación de los

movimientos de fluidos 1-13.1 Flujos viscosos y no viscosos 1-13.2 Flujos laminar y turbulento 1-13.3 Flujos compresible e incompresible 1-13.4 Flujos internos y externos

3 3 mié27/01/13 10%

4 3 jue 03/01/13 13%

5 3 vie18/01/13 17%

6 3 Lun21/01/13 20%

1ra. Práctica 7 3 Mar22/01/13 23%

Lectura Básica: Cap 1Introducción Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición

Cap 1 Introducción Cap 2Conceptos fundamentales Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Cap 1 Consideraciones básicas Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Cap 1 Nociones fundamentales Cap 2 Esfuerzo en un punto Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Cap 1Introducción a la mecánica de fluidos Cap 2 Propiedades de los fluidos Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

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Unidad 2 : Estática de Fluidos Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

2.1 Escribir la ecuación básica de la estática de fluidos en forma vectorial e indicar el signo de cada término.

2.2 Escribir la relación básica presión-altura para un fluido estático e integrarla para así variación de la presión para cualquier variación de las propiedades del fluido.

2.3 Establecer la relación entre las presiones absoluta y manométrica.

2.4 Determinar la diferencia de presión indicada por las lecturas de diversos manómetros.

2.5 Definir las condiciones de temperatura y presión para la atmósfera estándar.

2.6 Para una superficie plana sumergida: (a) Determinar la fuerza resultante debida al fluido que actúa sobre la superficie y su línea de acción. (b) Determinar la(s) fuerza(s) externa(s) requerida(s) para mantener la superficie en equilibrio.

2.7 Para una superficie sumergida con curvatura en un plano: (a) Determinar las componentes de la fuerza resultante debida al fluido que actúa sobre la superficie y sus líneas de acción. (b) Determinar la(s) fuerza(s) externa(s) necesaria(s) para mantener la superficie en equilibrio.

2.8 Determinar la fuerza de flotación sobre un cuerpo sumergido en, o flotando sobre la superficie de, un líquido; determinar la estabilidad del objeto flotante.

2.9 Aplicar la ecuación hidrostática básica para determinar el campo de presión y/o la forma de la superficie libre en cualquier cuerpo de fluido en el movimiento de un cuerpo rígido.

2-1 La ecuación básica de la estática de fluidos

2-2 Variaciones de presión en un fluido estático

2-3 La atmósfera estándar 2-4 Sistemas hidráulicos 2-5 Fuerza hidrostática sobre superficies

sumergidas 2-5.1 Fuerza hidrostática sobre una superficie

plana sumergida 2-5.2 Fuerza hidrostática sobre una superficie

curva sumergida 2-6 Flotación y estabilidad 2-7 Fluidos en el movimiento de cuerpo rígido

8 3 Mié23/01/13 27%

9 3 Jue24/01/13 30%

10 3 Vie25/01/13 33%

11 3 Lun28/01/13 37%

Lectura Básica: Cap 8 Distribución de presiones de un fluido Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición Cap 3 Estática de fluidos Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Cap 2 Estática de fluidos Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Cap 3 Estática de fluidos Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Cap 3 Presión Cap 4 Hidrostática Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

1er. Examen 12 3 Mar29/01/13 40%

2do. Período

Unidad 3 : Introducción al análisis diferencial del movimiento de un fluidos Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

3.1 Escribir la expresión diferencial de la conservación de la masa en (a) forma vectorial, (b) coordenadas rectangulares y (c) coordenadas cilíndricas.

3.2 Dada una expresión algebraica para el campo de velocidad, determinar si el campo representa un posible flujo incompresible.

3.3 Dada una componente de velocidad en un campo de flujo bidimensional, evaluar otra componente de flujo estable e incompresible.

3.4 Para un campo de flujo bidimensional incompresible, definir la función de corriente,ψ, dado el campo de velocidad,

3-1 Conservación de la masa 3-2 Función de corriente para un flujo

bidimensional incompresible 3-3 Movimiento de un elemento de fluido 3-3.1 Aceleración de una partícula de fluido en

un campo de velocidad 3-3.2 Rotación de un fluido 3-3.3 Deformación de fluido 3-4 Ecuación del momento 3-4.1 Fuerzas que actúan sobre una partícula

de fluido 3-4.2 Ecuación diferencial del momento 3-4.3 Fluido newtoniano: ecuaciones de

Navier-Stokes

13 3 Mié30/01/13 43%

14 3 jue 31/01/13 47%

15 3 Vie01/02/13 50%

16 3 Lun04/02/13 53%

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determinar la función de corriente; dada la función de corriente. determinar el campo de velocidad.

3.5 Para una partícula de fluido que se mueve en un campo de velocidad determinado, determinar las aceleraciones total, convectiva y local.

3.6 Para una partícula de fluido que se mueve en un campo de flujo, ilustrar su traslación, rotación, deformación lineal y deformación angular.

3.7 Definir la rotación, vorticidad y circulación de un fluido.

3.8 Escribir la forma diferencial de la ecuación del momento para flujo viscoso y establecer el significado físico de cada término en la ecuación.

2da. Práctica 17 3 Mar05/02/13 57%

Lectura Básica: Cap 4 Relaciones diferenciales para una partícula fluida Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición Cap 5 Introducción al análisis diferencial del movimiento de un fluido Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Cap 3 Introducción a los fluidos en movimiento Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Cap 4 Fundamentos del análisis de flujo Cap 7 Formas diferenciales de las leyes básicas Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. edición Cap 5 Ecuación fundamental de la hidrodinámica o ecuación de Bernoulli Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

Unidad 4 : Ecuaciones básicas en forma integral para un volumen de control Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

4.1 Escribir cada una de las cinco leyes básicas (conservación de la masa, segunda ley de Newton, principio del momento angular, la primera ley de la termodinámica y la segunda ley de la termodinámica) para un sistema como una ecuación de flujo.

4.2 Si la propiedad extensiva en las ecuaciones de flujo del objetivo 1 se designa N, definir la propiedad intensiva correspondiente, designada η, en cada una de las ecuaciones

básicas. 4.3 Escribir la ecuación que relaciona la variación

de cambio de cualquier propiedad extensiva arbitraria, N, de un sistema, con las variaciones de la propiedad asociadas al volumen de control. indicar el significado físico de cada cantidad en la ecuación.

4.4 Escribir la ecuación de la conservación de la masa para un volumen de control y establecer el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar la ecuación a la solución del problema de flujo.

4.5 Escribir la formulación de volumen de control de la ecuación del momento para un volumen de control inercial y enunciar el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar la ecuación a la solución de problemas de flujo.

4.6 Establecer la relación entre las propiedades de fluido (la ecuación de Bernoulli) que resulta de la aplicación de la ecuación del momento a un volumen de control diferencial. Listar las restricciones en el uso de la ecuación de Bernoulli.

4.7 Escribir la formulación de la ecuación del momento para un volumen de control con

4-1 Leyes básicas para un sistema 4-1.1 Conservación de la masa 4-1.2 Segunda ley de Newton 4-1 .3 El principio del momento angular 4-1.4 La primera ley de la termodinámica 4-1.5 La segunda ley de la termodinámica 4-2 Relación de las derivadas del sistema con la formulación del volumen de control 4-2.1 Derivación 4-2.2 Interpretación física 4-3 Conservación de la masa 4-3.1 Casos especiales 4-4 Ecuación de momento para el volumen de control inercial 4-4.1 Análisis del volumen de control diferencial 4-4.2 Volumen de control moviéndose con velocidad constante 4-5 Ecuación del momento para el volumen de control con aceleración rectilínea 4-6 Ecuación del momento para el volumen de control con aceleración arbitraria 4-7 El principio del momento angular 4-7.1 Ecuación para el volumen de control fijo 4.7.2 Ecuación para el volumen de Control rotatorio 4-8 La primera ley de la termodinámica 4-8.1 Relación de trabajo efectuado por un volumen de control 4-8.2 Ecuación del volumen de control 4-9 La segunda ley de la termodinámica

18 3 Mié06/02/13 60%

19 3 Jue07/02/13 63%

20 3 Vie08/02/13 67%

Lectura Básica: Cap 3 Relaciones integrales para un volumen de control Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición

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aceleración rectilínea y enunciar el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar ésta a la solución de problemas de flujo.

4.8 Escribir la formulación de la ecuación del momento para un volumen de control con aceleración arbitraria y enunciar el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar la ecuación en la solución de problemas de flujo.

4.9 Escribir la ecuación del principio del momento angular para un volumen de control para (a) un volumen de control fijo y (b) uno rotatorio. Enunciar el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar la ecuación en la solución de problemas de flujo.

4.10 Escribir la ecuación de la primera ley de la termodinámica para un volumen de control y enunciar el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar la ecuación a la solución de problemas de flujo.

4.11 Escribir la ecuación de la segunda ley de la termodinámica para un volumen de control y enunciar el significado físico de cada término en la ecuación. Aplicar la ecuación a la solución de problemas de flujo.

Cap 4 Ecuaciones Básicas en forma integral para un volumen de control Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Cap 4 Las formas integrales de las leyes fundamentales Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Cap 5 Leyes básicas para sistemas finitos y volúmenes, I:Continuidad y momentum Cap 6 Leyes básicas para sistemas finitos y volúmenes, II:Termodinámica Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Cap 6 Algunas aplicaciones de la ecuación de Bernoulli. Instrumentación de medida de velocidad, medida de caudal en flujo cerrado Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

2do. Examen 21 3 mié13/02/13 70%

3er. Período

Unidad 5 : Flujo en canales abiertos Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

5.1 Definir los términos: número de Froude, canal prismático, perímetro mojado, radio hidráulico, flujo secundario, celeridad de onda, flujo subcrítico, flujo crítico, flujo supercrítico, energía específica, profundidades alternativas, flujo uniforme, profundidad normal, linea de gradiente de energía, línea de gradiente hidráulico, coeficiente de rugosidad de Manning, sección transversal óptima de un canal, profundidad crítica, pendiente moderada, pendiente crítica, pendiente escalonada, salto hidráulico, profundidad siguiente, profundidades conjugadas, caída libre.

5.2 Calcular el área de la sección transversal, el perímetro mojado y el radio hidráulico para formas comunes de canal abierto.

5.3 Deducir una ecuación para la velocidad de propagación de una onda de superficie libre aislada y mostrar que para pequeñas

amplitudes 𝑐 = √𝑔𝑦.

5.4 Aplicar la fórmula del volumen de control de la ecuación de energía a flujo en canal abierto. Analizar la variación en la energía específica para flujo sin fricción y para flujo a profundidad normal.

5.5 Evaluar el efecto de los cambios en el

5-1 Características de los canales abiertos 5-2 Propagación de ondas superficiales 5-2.1 Velocidad de onda 5-2.2 El número de Froude 5-3 Ecuación de la energía para flujo en canal abierto 5-3.1 Energía específica 5-4 Flujo sin fricción: efecto del cambio de área 5-4.1 Flujo sobre una protuberancia 5-4.2 Flujo a través de una compuerta de esclusa 5-5 Flujo a profundidad normal: flujo uniforme 5-5.1 Ecuaciones básicas 5-5.2 La correlación de Manning para la velocidad 5-5.3 Sección transversal óptima del canal 10-5.4 Flujo normal crítico 10-6 Flujo con profundidad que varía gradualmente 5-6.1 Clasificación de perfiles superficiales 5-6.2 Cálculo de perfiles superficiales 5-7 El Salto hidráulico 5-7.1 Ecuaciones básicas 5-7.2 Aumento de la profundidad a través de un salto hidráulico 5-7.3 Pérdida de carga a través de un salto hidráulico

22 3 Jue14/02/13 73%

23 3 Vie15/02/13 77%

24 3 Lun18/02/13 80%

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contorno del fondo del canal sobre flujos sin fricción. Dibujar los cambios en el perfil superficial para flujos subcrítico y supercrítico sobre una protuberancia y una depresión en el fondo del canal.

5.6 Deducir las condiciones requeridas para maximizar la relación de flujo a través de una compuerta de esclusa, suponiendo flujos sin fricción.

5.7 Emplear la correlación de Manning para la velocidad, con el fin de evaluar la profundidad normal correspondiente a un flujo uniforme sobre una plantilla de pendiente constante. Calcular la pendiente crítica para una relación de flujo determinado.

5.8. Definir y calcular la sección transversal del canal o la profundidad del flujo óptima para flujo a profundidad normal.

5.9 Aplicar las ecuaciones básicas a un volumen de control diferencial para evaluar la relación de cambio del perfil superficial en flujo que varía gradualmente. Clasificar y calcular los perfiles superficiales para diversas pendientes de la plantilla en flujos subcrítico y supercrítico.

5.10 Analizar el flujo a través de un salto hidráulico para calcular el nivel de la superficie aguas abajo y 1a pérdida de carga a través del salto.

5.11 Determinar la relación de flujo volumétrico a partir de mediciones de altura para vertedores de cresta vertiente de borde afilado y amplio, así como para compuertas de esclusa.

5-8 Mediciones de flujo en canal abierto 5-8.1 Vertedores de cresta vertiente afilada 5-8.2 Vertedores de cresta vertiente amplia 5-8.3 Compuertas de esclusa 5-8.4 Canales críticos 3ra. Práctica 25 3 Mar19/02/13 83%

Lectura Básica: Cap 10 Flujo en canales abiertos Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición Cap 10 Flujo en canales abiertos Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Cap 10 Flujo en canales abiertos Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Cap 14 Flujo a superficie libre Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Cap 10 Resistencia de superficie: Pérdidas primarias en conductos abiertos o canales Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

Unidad 6 : Análisis Dimensional y similitud Competencias Cognitivas Contenidos Cognitivos U Hs Fecha %

6.1 Definir: El número de Reynolds, El número de Euler (coeficiente de presión), El número de cavitación, El número de Froude, El número de Weber, El número de Mach, El número de Strouhal, La similitud geométrica, La similitud cinemática, La similitud dinámica.

6.2 Establecer el teorema Pi de Buckingham. 6.3. Dado un problema físico en el que el

parámetro dependiente sea una función de parámetros inpendientes especificados, determinar un conjunto de razones adimensionales independientes que caractericen el problema.

6.4 Establecer las condiciones bajo las cuales el comportamiento de un prototipo puede predecirse a partir de pruebas de modelos.

6.5 Predecir resultados para un prototipo a partir de datos de pruebas de modelos.

6.6 Obtener coeficientes adimensionales mediante la adimensionalización de las ecuaciones diferenciales gobernantes.

6-1 Naturaleza del análisis dimensional 6-2 Teorema Pi de Buckingham 6-3 Determinación de los grupos PI 6-4 Grupos adimensionales de importancia en mecánica de fluidos 6-5 Similitud de flujo y estudio de modelos 6-5.1 Similitud incompleta 6-5.2 Escalamiento con parámetros dependientes múltiples 6-5.3 Comentarios acerca de la prueba de modelos 6-6 Adimensionalización de las ecuaciones diferenciales básicas

26 3 Mié20/02/13 87%

27 3 Jue21/02/13 90%

28 3 Vie22/02/13 93%

29 3 Lun25/02/13 97%

Lectura Básica: Cap 5 Análisis dimensional y semejanza Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición Cap 7 Análisis dimensional y similitud Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Cap 6 Análisis dimensional y similitud Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert /

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Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Cap 8 Análisis dimensional y similitud Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Cap 7 La experimentación en mecánica de fluidos Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

3er. Examen 30 3 Mar26/02/13 100%

Examen de aplazados Mar05/03/13 ……..

4.2. Competencias Procedimentales

1er. Período

Competencias Procedimentales Contenidos Procedimentales

1.1 Capacidad de análisis y síntesis 1.2 Capacidad de organización y planificación 1.3 Comunicación escrita en lengua propia 1.4 Comprensión escrita de lengua extranjera 1.5 Habilidades básicas computacionales 1.6 Capacidad de gestión de la información 1.7 Resolución de problemas 1.8 Toma de decisiones

1.1 Problemas de los capítulos presentados en la literatura Básica y Recomendada

1.2 Tarea: Cálculo de redes por el método de Hardy Cross (formato especíifico)

Lectura Básica: Problemas de los Capítulos 1 y 8 Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición Problemas de los Capítulos 1,2 y 3 Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Problemas de los Capítulos 1,2 Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Problemas de los Capítulos 1, 2 y 3 Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Problemas de los Capítulos 1, 2, 3 y 4 Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. edición

1er. Práctica en clase Mar22/01/13

Entrega de Tarea 1 Dom24/02/13

2do. Período

Competencias Procedimentales Contenidos Procedimentales

2.1 Capacidad de análisis y síntesis 2.2 Capacidad de organización y planificación 2.3 Comunicación escrita en lengua propia 2.4 Comprensión escrita de lengua extranjera 2.5 Capacidad de gestión de la información 2.6 Resolución de problemas 2.7 Toma de decisiones

2.1 Problemas de los capítulos presentados en la literatura Básica y Recomendada

2.2 Selección de hélices de embarcaciones marinas. Tarea: “Ensayo sobre problemas que presentan las hélices de propulsión de los barcos en aguas marinas” (formato especíifico)

Lectura Básica: Problemas de los Capítulo 4 y 3 Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición

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Problemas de los Capítulos 5 y 4 Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición Lectura Complementaria: Problemas de los Capítulos 3 y 4 Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Problemas de los Capítulos 4,7,5 y 6 Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Problemas de los Capítulos 5 y 6 Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. Edición

2da. Práctica en clase Mar05/02/13

Entrega de Tarea 2 Dom24/02/13

3er. Período

Competencias Procedimentales Contenidos Procedimentales

3.1 Capacidad de análisis y síntesis 3.2 Capacidad de organización y planificación 3.3 Comunicación escrita en lengua propia 3.4 Comprensión escrita de lengua extranjera 3.5 Capacidad de gestión de la información 3.6 Resolución de problemas 3.7 Toma de decisiones

3.1 Problemas de los capítulos presentados en la literatura Básica y Recomendada

3.2 Cálculo de gasoductos de gas natural

Lectura Básica: Problemas de los Capítulos 10 y 5 Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición Problemas de los Capítulos 10 y 7 Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 – 4ta.edición

Lectura Complementaria: Problemas de los Capítulo 10 y 6 Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall – 1998 - 2da.edicion Problemas de los Capítulos 14 y 8 Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill – 1995 - 3ra. Edición Problemas de los Capítulos 10 y 7 Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas / Claudio Mataix / Harla – 1982 - 2da. Edición

3er. Práctica en clase Mar19/02/13

Entrega de Tarea 3 Dom24/02/13

4.3. Competencia Actitudinales

Competencias actitudinales Contenidos Actitudinales

1 Identificar, Formular y resolver problemas de Ingeniería. 2 Comprender su responsabilidad profesional y ética. 3 Comunicarse efectivamente. 4 Entender el impacto de la Ing. en la solución de problemas

1. Actitud del alumno de Ingeniería Mecánica de la UNSA 2. Acreditación Universitaria 3. Cultura de investigación 1. Actitud del Ingeniero Mecánico ante la sociedad

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globales y sociales 5 Comprometerse con el aprendizaje a lo largo de toda la

vida. 6 Conocer temas de actualidad. 7 Comunicación oral en lengua propia 8 Capacidad crítica y autocrítica 9 Trabajo en equipo 10 Habilidades en las relaciones interpersonales 11 Reconocimiento de la diversidad y multiculturalidad 12 Habilidad para trabajar en un contexto internacional 13 Compromiso ético

Lectura Básica: Constitución del Perú Estatuto de la UNSA LEY Nº 23733

Lectura Complementaria: Código Deontológico 2012 del CIP Nueva Ley del Ingeniero(Ley Nº 28858) Reglamento de la ley Nro. 28858, ley que complementa la ley Nro. 16053 Estatuto CIP único Ordenado 2011

5. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Se empleará el método inductivo-deductivo; el esquema de aprendizaje se puede consignar en lo

siguiente: Concordancia entre la formulación de competencias y la metodología. Fomentar la participación activa,

promoviendo el diálogo y el razonamiento lógico. Realizar algunas acciones de retroalimentación y

mantener el interés durante las sesiones de aprendizaje. En este curso se empleará inducciones y juegos

de rol al inicio de clase; el método de lecturas escogidas, exposición magistral en temas seleccionados y evaluaciones por competencias. Al ejercicio de competencias cognitivas y procedimentale4s, se les

incorpora en forma transversal actividades donde el alumno realice prácticas de sus competencias

actitudinales.

6. RECURSOS MATERIALES Computadora PC, Proyector de PC y Plataforma e-learning : http://www.webcamp.epimec.org

7. TÉCNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN Acorde con el Estatuto en su Título VII -De los Estudiantes- , Capítulo III -De las Evaluaciones- ; en sus

artículos: 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245,246, 247 y 248.

Competencias 1er. Período 2er. Período 3er. Período

Cognitivas Examen 1 15% Examen 2 25% Examen 3 30% 70%

Procedimentales Práctica 1 4% Práctica 2 4% Práctica 3 4% 12%

Tarea 1 3% Tarea 2 3% Tarea 3 3% 9%

Actitudinales Participación en clase 1 3% Participación en clase 2

3% Participación en clase 3 3% 9%

25% 35% 40% 100%

Durante el semestre se podrán ofertar tarea(s) voluntaria(s) , éstas pueden tener hasta 1 puntos adicional sobre el tercer examen siempre y cuando el mismo no sobrepase la nota 20.

8. PROGRAMA DE TUTORÍAS Y CONCEJERÍA Durante la vigencia del curso, se proporcionará apoyo en tutoría y consejería en investigación y proyecto

de tesis a los alumnos que lo deseen voluntariamente hacerlo.

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9. RECURSOS BIBLIÓGRAFICOS

a. Bibliografía Básica

o Mecánica de Fluidos / Frank M. White / Mc Graw Hill -2008 - 6ta. Edición

o Introducción a la Mecánica de Fluidos / Robert W. Fox, Alan T. McDonald / Mc Graw Hill -1995 -

4ta. Edición

b. Bibliografía Complementaria

o Mecánica de Fluidos / Merle C. Potter, David C. Wiggert / Prentice Hall 1998 - 2da. Edición

o Mecánica de Fluidos / Irving H. Shames / Mc Graw Hill - 1995 - 3ra. Edición

Arequipa, 14 de enero del 2013 Roberto Paz García