Silabus Mecánica de Fluidos - 2016 I - Ingeniería Ambiental

8/17/2019 Silabus Mecánica de Fluidos - 2016 I - Ingeniería Ambiental

1/4

Sem. Acad.

2016-I

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE

ESCUELA ACADÉMICO-PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

SILABO: MECÁNICA DE FLUIDOS

Página

1 de 4

Elaborado por:

Ing. Pedro Alejandro Tinoco González

Docente UNASAM - FCA

Escuela Académico-Profesional de Ingeniería Ambiental Revisado y aprobado por:Ing o . Francisco C. León Huerta

Director(e) EAPIA-FCAM

I. DATOS INFORMATIVOS1.01. Departamento Académico : Ciencias del Ambiente.1.02. Escuela académico profesional : Ingeniería Ambiental.1.03. Código de la asignatura : 05 – 060555.1.04. Requisito : Matemática IV + Dinámica.1.05. Ciclo : VI.1.06. Año y semestre académico : 2 016 – I.1.07. Duración : Fecha de inicio : 11 de abril de 2016

Fecha de término : 12 de agosto de 2016.1.08. Número de Créditos : Cuatro (04).1.09. Número de Horas : Teoría: Tres (03), Práctica: Tres (03).1.10. Nombre del Docente : Ing. Pedro Alejandro Tinoco González.

Categoría : Auxiliar.Dedicación : Tiempo Completo.Condición : Contratado.

1.11. Jefe de práctica : Ing. Pedro Alejandro Tinoco González.1.12. e – mail : [email protected].

II. SUMILLAComprende: propiedades fundamentales de los fluidos líquidos y gaseosos. Conceptos y ecuaciones

fundamentales del movimiento de fluidos. Análisis dimensional y modelos. Efectos de la viscosidad.

Fluidos compresibles e incompresibles y sus propiedades. Tipos de flujo. Cálculo de flujos en conductos

abiertos, cerrados y subsuelo. Leyes de la dinámica de fluidos geofísicos. Movimiento de cuerpos y

partículas dentro de fluidos. Olas de superficie, olas internas y estratificación. Medición de parámetros de

flujos. Viento térmico. Turbulencia geofísica y microturbulencia. Dispersión. Segunda ley de la

termodinámica. Flujo estacionario compresible y flujo isentrópico. Flujo de líquidos y gases en conductos

cerrados y abiertos. Ecuación de Darcy-Weisbach, Hazen Williams y Manning. Entre las actividades

debe asociarse sistemáticamente el desarrollo de la teoría con las prácticas.

III. FUNDAMENTACIÓNLa importancia de la asignatura radica en permitir que el estudiante, durante el desarrollo del curso,

asimile los conocimientos teórico-prácticos sobre los fluidos en reposo y sobre el flujo de fluidos

compresibles e incompresibles. Esto les permitirá resolver problemas reales que se presenten durante su

desempeño profesional futuro.

IV. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS4.1. OBJETIVO GENERAL

Transmitir experiencias y diseñar actividades para el análisis y comprensión de fluidos en reposo ydinámicos para el diseño de elementos de control y conductos abiertos y cerrados.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Dotar a los alumnos de los conocimientos necesarios sobre los fluidos y sus propiedades, para

su posterior uso en otros capítulos del curso.

Detallar los conceptos fundamentales sobre flujos estáticos en superficies planas y curvas.

Proporcionar a los alumnos las herramientas necesarias para el análisis integral de los flujos

para poder aplicarlas adecuadamente.

Brindar conocimientos sobre métodos de análisis dimensional y su aplicación en el diseño

correcto de modelos hidráulicos.


2/4

Sem. Acad.

2016-I




Página

2 de 4

Elaborado por:





Brindar los conocimientos necesarios para el diseño de tuberías simples, redes de tuberías y

canales, con la precisión requerida en cada caso, para aplicarlos en el desarrollo de proyectos

y ejecución de obras.

Proporcionar a los alumnos los conocimientos para el cálculo del flujo de gases en tuberías,

bajo diversas condiciones, lo que le permitirá aplicarlos en el diseño de estos conductos.

V. PROGRAMACIÓN TEMÁTICAUNIDAD DIDÁCTICA N° 01: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.CONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓNLos fluidos y su clasificación. Propiedades de

los fluidos: Densidad, peso específico,

densidad relativa, presión. Viscosidad. Ley

de Newton de la viscosidad. Módulo

volumétrico de elasticidad.

Clase expositiva dialógica,

seminario. Explicación,

demostración, solución de

problemas.

1ra y 2da semana

UNIDAD DIDÁCTICA N° 02: ESTÁTICA DE LOS FLUIDOSCONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓNPresión en un punto. Variación de presión en

un fluido en reposo. Presión expresada como

la altura de un fluido. Presión absoluta y

presión manométrica. Fuerza sobre un área

plana. Centro de presiones. Fuerza sobre un

área curva.

Clase narrativa, seminario.

Ilustración, demostración,

resolución de problemas.3ra y 4ta semana

UNIDAD DIDÁCTICA N° 03: ECUACIONES FUNDAMENTALES DE LOS FLUJOSCONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓN

Flujos. Tipos de flujo. Trayectoria y línea decorriente. Tubo de corriente. Sistema y

volumen de control. Ecuación de la

continuidad. Ecuación de Euler a lo largo de

una línea de corriente. Ecuación de Bernoulli.

Ecuación de la cantidad de movimiento.

Clase expositiva dialógica,seminario. Explicación,


problemas. 5ta y 6ta semana

UNIDAD DIDÁCTICA N° 04: ANÁLISIS DIMENSIONALCONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓNDimensiones físicas. Magnitudes

fundamentales. Teorema de los números pi

de de Buckingham. Semejanza geométrica,cinemática y dinámica. Números pi notables.

Criterios de semejanza. Modelos.



demostración, solución deproblemas. 7ma semana

Examen parcial 8° semana UNIDAD DIDÁCTICA N° 05: CÁLCULOS HIDRÁULICOSCONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓNFlujo laminar y turbulento. Distribución de

velocidades en tuberías. Pérdidas de carga

por fricción y locales. Fórmula de Darcy –

Weisbach. Fórmula de Hazen Williams.

Tuberías ramificadas. Redes de tuberías.

Método de Hardy Cross. Cálculo de flujo

uniforme en canales. Canales de máxima




problemas, debate,

aplicaciones prácticas.

9na, 10ma, 11va y

12va semana


3/4

Sem. Acad.

2016-I




Página

3 de 4

Elaborado por:





eficiencia hidráulica. Canales de sección

cerrada. Canales de rugosidad compuesta.

UNIDAD DIDÁCTICA N° 06: FLUJO DE GASES

CONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓNLos gases perfectos. Relaciones de los

gases. Procesos isoentrópicos. Procesos

politrópicos. Flujo subsónico y supersónico.

Flujo isoentrópico a través de toberas

convergente – divergentes. Ondas de

choque normales. Flujo adiabático con

rozamiento. Flujo sin rozamiento con

transferencia de calor. Flujo isotérmico.




problemas. 13va, 14va y 15vasemana

Examen final : 16va semana

Examen sustitutorio y de aplazados : 17va semana

VI. LECTURAS Análisis dimensional. Pag. 226-251. Merle C. Potter, David C, Wiggert. Segunda edición. Mecánica

de Fluidos. Prentice Hall. México, 1998.

Flujo uniforme. Pag. 946-958. P. Gerhart, R Gross, J. Hochstein. Segunda edición. Fundamentos de

mecánica de fluidos. Addison – Wesley Iberoamericana. USA 1994.

Flujo compresible. Pag. 349-393. Streeter V. L. Mecánica de los Fluidos. Editorial Mc Graw Hill.

México 1980.

VII.BIBLIOGRAFÍA

1. P. Gerhart, R Gross, J. Hochstein. Segunda edición. Fundamentos de mecánica de fluidos. Addison – Wesley Iberoamericana. USA 1994. (Unidades 1, 2, 3, 4).

2. Andrew L. Simon. Hidráulica Práctica. Primera edición. Editorial LIMUSA. México, 1994. (Unidades

1, 2, 3, 4, 5)

3. Robert L. Mott. Mecánica de Fluidos aplicada. Sexta edición. Prentice-Hall Hispanoamericana S.A.

México, 2006. (Unidades 1, 2, 3, 4, 5)

4. Irving H. Shames. Mecánica de Fluidos. Tercera edición.Mc. Graw Hill Interamericana S.A. Bogotá,

1995. (Unidades 1, 2, 3, 4, 5)

5. Juan G. Saldarriaga V. Hidráulica de tuberías. Primera edición. Mc. Graw Hill Interamericana S.A.

Bogotá, 1993. (Unidad 4).

6. Streeter V. L. Mecánica de los Fluidos. Novena edición. Editorial Mc Graw Hill. México, 2000.

(Unidades 1, 2, 3, 4, 5)

7. Kiseliov P. G. Hidráulica y Fundamentos de la Mecánica de Fluidos. Editorial Energía. Moscú 1980.

(Unidades 2, 4)

8. Merle C. Potter, David C, Wiggert. Segunda edición. Mecánica de Fluidos. Prentice Hall. México,

1998. (Unidades 1, 2, 3, 4, 5).

VIII.MEDIOS Y MATERIALESEn el desarrollo de las actividades didácticas se utilizarán la pizarra, material impreso, computadora y

equipo multimedia y software especializado.

IX. INVESTIGACIÓNLos estudiantes presentarán los informes de laboratorio siguiendo la metodología de un trabajo de

investigación científica. La realización de las prácticas de laboratorio y el trabajo de investigación serealizarán en el laboratorio de hidráulica de la Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo.


4/4

Sem. Acad.

2016-I




Página

4 de 4

Elaborado por:





Prácticas de laboratorio:

1. Viscosidad.

2. Manometría.

3. Pérdida de carga en tuberías

X. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓNAprendizajes esperados Indicadores InstrumentosPlantea correctamente los

problemas.

Resuelve adecuadamente los

problemas.

Se introduce en la investigación.

Interpreta correctamente los datos.

Aplica adecuadamente las fórmulas y

da respuestas con la precisión

necesaria.

Elabora correctamente informes de

investigación.

Cuestionario.

Cuestionario.

Investigación

bibliográfica.

Se tomarán cuatro prácticas calificadas, un examen parcial, un examen final y se realizará unainvestigación, cuya nota se considerará en el ítem promedio de trabajo. El promedio final del alumno se

determinará mediante la fórmula:

PL PT PP EF EP PF 15.010.020.030.025.0

Donde:PF = Promedio final

EP = Examen parcial

EF = Examen final.

PP = Promedio de prácticas calificadas

PT = Promedio de informes de laboratorio (lecturas, prácticas domiciliarias, pasitos cortos,

participación en clase, etc.).PL = Promedio final de investigación.

El alumno tiene derecho a reemplazar el examen con menor nota, rindiendo para esto un examen

sustitutorio. La nota del examen sustitutorio reemplazará obligatoriamente a la menor nota de los

exámenes.

Si el estudiante obtiene como promedio diez con 5 decenas (10.50) o más, aprobará el curso; si

desaprobará el curso con nota superior a ocho (08), tendrá derecho a rendir un examen de aplazados,

cuya nota reemplazará al promedio final.

XI. TUTORÍA Y CONSEJERÍAEl estudiante tendrá derecho a tutoría y consejería sobre el desarrollo de la asignatura para optimizar elrendimiento de los alumnos a cargo del docente del curso, se realizará en su oficina ubicada en laFacultad de Ciencias Agrarias - Pabellón A – 2do. Piso, Ciudad Universitaria de la UNASAM(Shancayán), todas las semanas, los días jueves de 08:00 a 09:00 y viernes de 09:00 a 11:00 horas.

Se prohíbe a los alumnos recurrir al domicilio del docente, por cualquier motivo.

Huaraz, “Capital de la Amistad Internacional”, abril de 2016.

Ing. Pedro Alejandro Tinoco GonzálezCatedrático del curso

Silabus Mecánica de Fluidos - 2016 I - Ingeniería Ambiental

Documents

Transcript of Silabus Mecánica de Fluidos - 2016 I - Ingeniería Ambiental