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PLAN DE TRABAJO

I. IDENTIFICACIN

Asignatura: MECANICA DE FLUIDOS II

Sigla: MEC 2249

Facultad: FACULTAD NACIONAL DE INGENIERA

Carrera: INGENIERIA MECANICA Y ELECTROMECANICA

Pre-requisitos: MEC 2245 Mecnica de Fluidos I

Nivel: Licenciatura

reas de coordinacin

curricular:

Horizontal: MEC 2244 Termodinmica Tcnica II

Vertical: MEC 2252 Mquinas Hidrulicas

Gestin o perodo lectivo: SEGUNDO SEMESTRE DE 2012

Duracin: Un semestre acadmico (20 semanas)

Carga horaria semanal: 6 horas acadmicas/semana

Horario: Lunes 14:00 - 16:15; Mircoles 10: 15 - 12:30

Aula: #4 #6

Nombre del docente: Emilio Rivera Chvez

Grados acadmicos:

Ingeniera Mecnica (FNI-UTO); Dipl.CAE (UMSS-UTO); Esp. Ing. Mantenimiento

(ISPJAE-UTO)), Diplomado Educacin Superior (UMSA), Diplomado TICs (FNI-UTO, Experto

Universitario en Cooperacin Universidad Empresa (CAEU-CSIC-UPV.- Espaa). Especialista

en ELearnig. (ISPI.-International Society for Performance Improvement-ITSON-Mxico).

Experto Universitario en Elaboracin y Gestin de Proyectos de Investigacin (CAEU- CSIC-

UPV.-Espaa). Esp. Gestin de Calidad y Mejoramiento Continuo-TQM (DGQ-Alemania),

Auditor de Sistemas de Calidad Pymes-ISO 9000 (DGQ-Alemania); Estudios de Maestra en

Ingeniera de Mantenimiento Industrial (ISPAJAE-UTO). Experto en Divulgacin y Cultura

Cientfica (CAEU - U. Oviedo, Espaa).

Direccin: Cochabamba No. 480 Telfono: 52-54754

Consultas: Email: [email protected]

http://erivera-2001.com Fecha de presentacin: 31 de julio de 2012

II. JUSTIFICACION

Comentario: en esta seccin se describe la razn de ser y la importancia de la asignatura. As como su contribucin al

perfil profesional de la carrera de Ingeniera Mecnica.

Mecnica de fluidos II, es la segunda parte del estudio de esta ciencia en el programa de Ingeniera Mecnica y su finalidad es

aplicar los principios que rigen el movimiento mecnico de los fluidos al estudio terico de las mquinas hidrulicas y otros

dispositivos as como su aplicacin a la solucin de problemas prcticos y de aplicacin industrial. Constituye la base para el estudio

de materias del mbito tecnolgico como ser: Mquinas hidrulicas, Trmicas y Neumticas. Pocos sistemas mecnicos industriales

pueden prescindir de la accin dinmica y/o trmica de un fluido, esto hace que la profundizacin en el estudio de la ciencia de la

Mecnica de Fluidos, sea imprescindible en la formacin integral de un ingeniero mecnico, pues desarrolla competencias tcnico-

especificas necesarias para que su desempeo profesional en el mbito laboral se significativo, eficiente y eficaz.

III. PROPOSITOS

Comentario: Aqu se exponen los logros del proceso docente_educativo que se esperan alcanzar a lo largo del

desarrollo de la asignatura en el presente semestre.

Generar competencias en el alumno que le permitan aplicar los fundamentos del flujo compresible e incompresible y la medicin de

los parmetros de flujo a la solucin de problemas de transporte en conductos y al estudio de las mquinas de transformacin de la

energa hidrulica.

Mediante la realizacin de experiencias prcticas y el anlisis de resultados, el estudiante podr discriminar los resultados tericos

de los prcticos y comprender la relacin de contribuciones mutuas entre la teora y la prctica en la mecnica de los fluidos.

El estudiante desarrollar tambin competencias que le permitan participar y dirigir equipos de trabajo as como analizar y valorar el

impacto social y medioambiental de las soluciones tcnicas

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO

FACULTADA NACIONAL DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTROMECANICA

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IV. OBJETIVOS TERMINALES

Comentario: Se expresan aqu los objetivos, derivados de los propsitos; es decir, aquello que el alumno deber ser

capaz de hacer al finalizar el semestre. Las siguientes habilidades y capacidades desarrollar el alumno en el curso:

Capacidad de analizar crticamente los factores de impacto, social y ambiental, de las soluciones de ingeniera hidrulica.

Habilidad de expresin oral y escrita de los fundamentos de la mecnica de los fluidos y su aplicacin tecnolgica.

Conocer y saber utilizar los principios del movimiento de los fluidos compresibles y su aplicacin a la resolucin de problemas

de flujo en conductos, toberas y difusores.

Saber aplicar los principios de la mecnica de los fluidos a la solucin de problemas reales de las mquinas hidrulicas.

Capacidad de modelizar matemticamente el comportamiento de las turbomquinas hidrulicas.

Capacidad para resolver problemas de mecnica de fluidos usando medios informticos.

Habilidad prctica para la medicin de parmetros de flujo: Presin, temperatura, flujo msico, etc.

V. SELECCIN Y ORGANIZACIN DE CONTENIDOS

Unidad temtica 1

Ttulo:

FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL Objetivos: El estudiante ser capaz de:

Describir los fundamentos tericos del flujo compresible. Expresar cuantitativamente el fenmeno del flujo compresible unidimensional. Resolver problemas de flujo compresible en toberas, difusores y conductos cerrados

Contenido:

1.1 Introduccin al flujo compresible

Consideraciones termodinmicas Efectos de la compresibilidad Propiedades locales de estancamiento

1.2 Ecuaciones bsicas para el flujo isentrpico 1.3 Efecto de la variacin del rea sobre las propiedades del flujo isentrpico. 1.4 Flujo isentrpico de un gas ideal 1.5 Flujo en un conducto de rea constante con friccin 1.6 Flujo sin friccin en un conducto de rea constante con intercambio de calor. 1.7 Funcionamiento de toberas y difusores

Experiencia de laboratorio: Flujo compresible en tubos cortos y toberas.

Unidad Temtica 2

Ttulo:

TEORIA DE TURBOMAQUINAS Objetivos: El estudiante:

Describir los diferentes tipos de mquinas hidrulicas. Explicar con sus propias palabras el principio de funcionamiento de las turbomquinas. Resolver problemas relacionados con las turbomquinas.

Contenido:

2.1 Anlisis de turbomaquinara

El principio del momento angular La ecuacin de Euler para turbomquinas Anlisis del polgono de velocidad

2.2 Caractersticas de funcionamiento

Parmetros de funcionamiento Anlisis dimensional y velocidad especfica Reglas de similitud.-Unidades homlogas Cavitacin y carga neta en succin positiva.

2.3 Aplicacin en sistemas de flujo

Mquinas que absorben trabajo: Bombas y ventiladores Maquinas que producen trabajo : Turbinas de accin, turbinas de reaccin

2.4 Experiencia de laboratorio: Parmetros Adimensionales en turbinas Pelton.

Unidad temtica 3

Ttulo:

CURVAS CARACTERISTICAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

Objetivos: El estudiante ser capaz de:

Describir la clasificacin bsica y las caractersticas principales de las bombas centrfugas,

Definir y calcular el NPSH disponible

Describir y calcular las lneas de succin y de descarga de una bomba, para su aplicacin industrial.

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Contenido:

3.1 Parmetros implicados en la seleccin de una bomba 3.2 Tipos de bombas 3.3 Datos de operacin de una bomba centrifuga 3.4 Datos de fabricantes de bombas centrfugas 3.5 El punto de operacin de una bomba 3.6 Parmetros de Seleccin de una bomba :Cabeza de succin positiva, Lnea de

succin, Lnea de descarga

3.7 Experiencia de laboratorio.- Curvas de operacin y eficiencia de bombas centrfugas.

Unidad temtica 4

Ttulo:

INTRODUCCION A LA DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL

Objetivos:

El propsito de esta unidad es introducir a los alumnos al campo de la simulacin numrica de problemas de ingeniera, utilizando software genrico. Al cabo de esta unidad estudiante ser capaz de:

Abordar la resolucin de problemas de mecnica de fluidos con ayuda de computadora definiendo los parmetros importantes;

Modelar fenmenos de dinmica de fluidos y desarrollar algoritmos para estos modelos tericos de flujo fluido.

Aprender a usar software CFD e interpretar los resultados.

Contenido:

4.1. Fundamentos 4.2. Operaciones numricas para derivacin e integracin de las ecuaciones de flujo

fluido. 4.3. El dominio computacional y la generacin de la malla. 4.4. Problemas de flujo representados mediante ecuaciones diferenciales 4.5. Flujo viscoso laminar incompresible en un ducto 4.6. Flujo compresible por una tobera.

VI. METODOLOGIA

Mtodos:

- Presentacin videos o presentaciones en power point en cada unidad temtica. Con temas referidos al contenido temtico de cada unidad. - Clase magistral interactiva (en cada sesin se motivara la participacin activa del estudiante)

- Sesiones de discusin grupal (Presentaciones en panel de temas de investigacin). Al finalizar el curso. - Experiencias de laboratorio que permitan contrastar la teora con la prctica.

VII. EVALUACION

Tipo de Evaluacin:

1.- Evaluacin continua de la participacin del estudiante en el aula. 2.- Exmenes escritos: Conceptualizacin y Resolucin de Problemas 3.- Evaluacin de las habilidades en la realizacin de trabajo en grupo.

Aspectos a ser evaluados:

Cognoscitivo: Conceptualizacin terica y resolucin de problemas Psicomotriz: Habilidades para realizar trabajos en laboratorio Afectivo: Trabajo en equipo, participacin en el aula, puntualidad

Nmero de evaluaciones:

i.- 3 exmenes escritos, con el mismo peso ponderal. Cada examen tiene dos componentes: Conceptualizacin terica y resolucin de problemas. ii.- Evaluacin continua de la participacin del alumno en la clase

Ponderaciones:

Evaluaciones parciales escritas 50% Evaluacin continua 25% Trabajo en laboratorio 25% Prcticas en aula (Ayudanta) 20% (computable sobre la nota de aprobacin)

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VIII. CRONOGRAMA

meses AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Actividades Semanas 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Inicio del semestre acadmico X

Unidad temtica 1 X X X X

Prctica de laboratorio 1

Test conceptos MOD1 X

I Evaluacin Resolucin Prob. MOD1 X

Unidad temtica 2 X X X X


Test Conceptos MOD2 X

II Evaluacin Resolucin Prob. MOD2 X

Unidad Temtica 3 X X X

Unidad Temtica 4 X X


Test Conceptos MOD3 X

III evaluacin Resolucin Prob. MOD3 X

Examen de Revalida X

Nmero de semanas disponibles: 17 FECHAS IMPORTANTES

Nmero de periodos de clases por semana: 2 Actividad Fecha

Nmero de periodos de clases en la gestin: 34

DISTRIBUCION:

3 Periodos para evaluaciones Inicio de clases 01/08/2012

5 Periodos para prcticas Evaluacin I.- TEST Conceptos M1

Evaluacin I.- Res. PROBLEMAS M1

12/09/2012

17/09/2012

10 Periodos para el MODULO 1 Evaluacin II.- TEST Conceptos M2

Evaluacin II.- Res. PROBLEMAS M2

22/10/2012

24/10/2012

8 Periodos para el MODULO 2 Evaluacin III.-TEST conceptos M3

Evaluacin III.- Res. PROBLEMAS M3

26/11/2012

28/11/2012

8 Periodos para el MODULO 3 Revalida(*) 19/12/2012

(*) SUJETO A CONFIRMACION

IX. BIBLIOGRAFIA

1.- Shames Irving, La Mecnica de los fluidos, McGraw-Hill, 2001

Disponibilidad Biblioteca Ing. Mecnica

2.- Fox Robert, McDonald Alan, Introduccin A La Mecnica de los Fluidos, McGraw Hill, 1995


3.- White Frank, Mecnica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006


4.- YUNUS A. CENGEL, Mecnica de Fluidos, McGraw-Hill, 2006


Emilio Rivera Chvez Docente

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