UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANNFACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA II SEMESTRE – 2015 SYLABO ASIGNATURA: MECÁNICA DE FLUÍDOS I Código: ME-118 1.0 IDENTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA 1.1 Facultad : FAIN 1.2 Escuela Profesional : Ingeniería Mecánica 1.3 Año de Estudios : Tercer Año 1.4 Horas de Clase : Teoría : 04 , Práctica : 02 1.5 Régimen : Semestral 1.6 Departamento Académico : Ingeniería Mecánica 1.7 Profesor : ING. CIP. CARLOS GARVAN GAMARRA 1.8 Año Académico : 2015-II 2.0 DESCRIPCIÓN La asignatura es primordial pro ser de la especialidad de la Ingeniería Mecánica, la cual va a con llevar que el estudiante conozca los principios básicos del comportamiento de los fluidos (líquidos y gases), ya sea en el estado estacionario y en movimiento. Los fluidos pueden ser líquidos (agua, aceite, gasolina o glicerina) o gases (aire, oxigeno, nitrógeno o helio). Es de mucha importancia dicha asignatura porque servirá como requisito para llevar otros cursos relacionados con los fluidos, como Termodinámica I, Termodinámica II, Mecánica de Fluidos II, Turbo maquinas, Transferencia de Calor. 3.0 OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA 3.1 GENERALES.- Capacitar al alumno rigurosamente para que conozca bien el comportamiento de los fluidos tanto líquidos como gases. 3.2 ESPECIFÍCOS. Al culminar la signatura el alumno: 3.2.1Tendrá los conocimientos y habilidades para poder desarrollar casos prácticos y reales del comportamiento de los fluidos. 4.0 METODOLOGÍA El cumplimiento de los objetivos formulados y desarrollo de los contenidos se harán a través: 4.1 Las clases magistrales se harán usando medio audio visual, .transparencias cañón proyector, material técnico, revistas, manuales y aspectos medioambientales. 4.2. Para afianzar los conocimientos impartidos durante el desarrollo del curso, el estudiante participará activamente en temas actuales relacionados a la Mecánica de Fluídos, propiciando el debate alturado entre los estudiantes. 5.0 SISTEMA DE EVALUACIÓN 5.1PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN - La evaluación para la presente asignatura será de la siguiente manera : NOTA FINAL = PPC + PPL + EX1 + 2X2 5 Donde: PPC = Promedio de practicas calificadas PPL = Promedio de prácticas de laboratorio EX1 = Primer examen parcial EX2 = Segundo examen parcial 5.2 REQUISITOS DE APROBACIÓN .- El alumno deberá cumplir los siguiente : 5.1.1 Tener una asistencia regular a clases (90%) 5.1.2 Rendir los exámenes y/o prácticas calificadas en la hora, fecha y lugar acordado. De ninguna manera, serán postergadas, salvo por motivos de fuerza mayor debidamente sustentados en aplicación a Normatividad Vigente de la UNJBG de la Evaluación de los Alumnos. Caso contrario se calificará con nota cero (00). 5.1.3 El estudiante será aprobado en el curso con 52.5 puntos o en su defecto con 10.5 en el promedio final, lo cual será promovido a la nota del orden inmediata superior de once (11). 5 4..5 2.2 6.4 4.1 3.4 1.al finalizar la unidad el alumno estará en condiciones de entender el flujo de fluidos en conductos y tubos circulares cerrados y con los dispositivos utilizados para controlar el flujo 36 .Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de conocer los tipos de centrales hidráulicas y las obras que intervienen en los mismos.3 5.0 CONTENIDOS SEM HORAS 1 6 I 1. Lluvia máxima OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 06 PRESIÓN Presión absoluta y manométrica Relación entre presión y elevación Paradoja de Pascal Manómetros barómetros Medidores y Transductores de presión Presión expresa como la altura de una columna de líquido.3 4.4 6.6 4.Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de aplicar métodos para calcular la fuerza ejercida sobre un área plana y curvas.1 5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. restricciones y aplicaciones de la Ecuación de Bernoulli OBJETIVOS ESPECÍFICOS.1 4. flujo en secciones no circulares Conversación de la Energía – Ecuación de Bernoulli Interpretación. Variación de viscosidad con la temperatura Índice de Viscosidad y mediación Grado de Viscosidad SAE E ISO OBJETIVOS ESPECÍFICOS.2 3. 24 FLOTABILIDAD Y ESTABILIDAD Flotabilidad Estabilidad de los cuerpos en un fluido Estabilidad de los cuerpos completamente sumergidos Estabilidad de cuerpos flotantes Grado de estabilidad. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .4 5.5 DESCRIPCIÓN % NATURALEZA DE LOS FLUÍDOS Diferencia entre líquido y gas Clasificación de los fluídos Sistema de variedades Propiedades de los fluídos Compresibilidad OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..4 2.6 4 6 IV 4.7 5 6 V 5..Al finalizar la unidad condiciones de medir la presión de un fluido determinado 18 el estudiante 12 estará en FUERZAS SOBRE ÁREAS PLANAS Y CURVAS SUMERGIDAS Superficies planas horizontales bajo líquidos Áreas planas sumergidas – general Cabeza piezométrica Efecto de presión sobre la superficie del fluidos Fuerzas sobre superficie curva con fluido por debajo de ella.1 2.2 2.-Al finalizar la unidad el alumno estará en condiciones de entender el comportamiento de los fluidos en general.6.3 1.7 3 III 3. 30 FLUJO DE FLUÍDOS Y ECUACIÓN DE BERNOULLI Ecuación de continuidad Velocidad del flujo en ductos y tuberías. VISCOCIDAD DE LOS FLUÍDOS Difusión de Viscosidad Viscosidad dinámica y cinemática Sistema de unidades de la viscosidad.5 2 6 II 2. tanto sumergido como flotando. Fuerzas sobre superficie curva con fluido por encima y por debajo de ella.1 1.3 6.4 3.1 6.6 2.-Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo este estable y se cumpla la estabilidad.2 1.5 3..2 4.5 6 6 XI 6.3 2.3 3.2 5. Fluidos newtonianos y No Newtonianos. 5 8 6 VIII 8.9 11 6 XI 11.3 7. cambios den el tamaño de la trayectoria de flujo y cambios en la dirección del flujo.1 11. Ecuación general de la energía Potencia necesaria para bombas Potencia suministrada a motores de fluidos OBJETIVOS ESPECÍFICOS.1 7. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .1 9.5 13..7 10.3 10 6 X 10.2 9.7 13. NÚMERO DE REYNOLDS.2 13. el flujo laminar y turbulento.1 12. Perfiles de velocidad Radio Hidráulico para secciones transversales no circulares. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .3 10. FLUJO LAMINAR Y FLUJO TURBULENTO Flujo laminar y turbulento Numero de Reynolds. General de la Energía.6 10. tomando en cuenta pérdidas.8 10.1 13. Perfil de velocidad para flujo turbulento Formula de Hazen – Williams y otras.2 11.4 10.4 7.Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de predecir mediante el cálculo del número de Reynolds.Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de calcular las pérdidas menores debido a la presencia de válvulas..4 13. juntas.5 10. PÉRDIDA DE ENERGÍA DEBIDO A LA FRICCIÓN Ecuación de DARCY Perdidas de fricción Perdidas de factor de fricción Perdidas de fricción en secciones transversales no circulares.8 13. II y III Diseño de tuberías OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de usar los métodos de análisis para sistemas de línea de tubería reales en los cuales el fluido fluya a través de una trayectoria continúa única.2 10..2 12. TUBERÍAS EN SERIE Clasificación de Sistemas de Tuberías en serie Sistemas clase I.3 13.Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de calcular las pérdidas de energía debido a la fricción interna de un fluido en un ducto PÉRDIDAS MENORES Fuentes de perdidas menores Coeficientes de resistencia Dilatación súbita Perdida de salida Dilatación gradual Contracción súbita y gradual Perdida de entrada Coeficientes de resistencia para básculas y juntas Codos de tubería OBJETIVOS ESPECÍFICOS.. Número de Reynolds para secciones transversales no circulares cerradas.9 ECUACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA Pérdidas y adiciones de energía Especificaciones de pérdidas y adiciones de energía.Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de entender la Ecuación de Bernoulli para conformar la Ec.3 12 6 XII 12.Al finalizarla unidad el estudiante estará en condiciones de comprender los métodos de análisis del flujo en canal abierto.3 13 6 XIII 13.. TUBERÍAS EN PARALELO Principios de los Sistemas de tubería en tubería en paralelo Sistemas con dos y tres o más ramas Redes OBJETIVOS ESPECÍFICOS.6 13.2 7. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de calcular que cantidad de flujo se presenta en las tuberías en paralelo (Ramas) y que caída de presión se presenta en ellos..7 6 VII 7. ganancias y eliminaciones de energía. FLUJO EN CANAL ABIERTO Radio hidráulico Clasificación del flujo en canal abierto Número de Reynolds en canal abierto Tipos de flujo en canal abierto Flujo estable uniforme en canales abiertos Geometría de los canales abiertos Formas eficientes para canales abiertos Flujo crítico y energía específica Salto hidráulico. 44 50 56 60 68 74 80 .1 10.2 9 6 IX 9.1 8. 3 16.A. 2001 *..mitecnologico.a) para desarrollar la ecuación de fuerza lo cual se utiliza para calcular la fuerza ejercida por un fluido conforme cambia su dirección de movimiento o su velocidad.VICTOR L. STREETER 9ena Edic. 85 90 95 100 7.3 17. FUERZAS EN FLUÍDOS EN MOVIMIENTO Ecuación de fuerza e impulso – momentánea Fuerzas sobre objetos estacionarios Fuerzas en codos en línea de tubería Fuerzas sobre objetos en movimiento OBJETIVOS ESPECÍFICOS. RACHA 1era.0 WEBGRAFÍA a) www..eia. – THOMSON Editores. – MC GRAW – HILL. FRANZINI 9ena Edic. MC CRAW – HILL..4 17.0 BIBLIOGRAFÍA 7.……………………………….4 15. México.. 1978 * Hidráulica de Tuberías y Canales ………………………….1 17... – HARLA S...al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de seleccionar y aplicar bombas.1 16.fluidos. 1994 * Mecánica de Fluídos……………. según sus características de funcionamiento y usos típicos.2 16. Colombia. CARLOS GARVAN GAMARRA ...………….1 14.6 MEDICIONES DE FLUJO Factores para la selección de fluxómetros Medidores de cabeza variable y de área variable Fluxómetro de turbina..practiciencia... b) www..2 17.2 14..co c) www.universia.edu.Compendio Académico. MC GRAW – HILL. BOXER 1era Edic..1 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA * Mecánica de los Fluídos………………………………………………JOSEPH B.4 14... Líneas de sección y de descarga OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 1997 * Mecánica de Fluídos………………………………………………………………G.5 17... 1999 7.3 14..1 15..14 6 XIV 14.………………………ROBERT W..RAYMOND C. SELECCION Y AMPLICACIÓN DE BOMBAS Parámetros de selección de bombas Bombas de desplazamiento positivo y centrífugas Punto de operación y selección de una bomba Cabeza de sección positiva neta.4 17 6 XVII 17.5 16 6 XVI 16.MERLE C. México.-Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de comprender y aplicar loas fuerzas de arrastre y sustentación si el cuerpo se encuentra en movimiento en el fluido o el fluido se encuentra moviéndose sobre el cuerpo. Agosto 2015 NG. – México. México.. ARRASTRE Y SUSTENTACIÓN Ecuación de la fuerza de arrastre Presión y coeficiente de arrastre Fricción de arrastre sobre esferas en flujo laminar Arrastre de vehículos Efectos de compresibilidad y cavitación Sustentación y arrastre en superficies de sustentación OBJETIVOS ESPECÍFICOS .. Edic.2 15. – Editorial TRILLAS – México.CLAUDIO MATAIX 2da Edic..A.5 15 6 XV 15.2 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA * Introducción a la Mecánica de Fluídos …………. Edic..-Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones utilizar la 2da Ley de Newton del movimiento (F=m. Mecánica de los Fluídos ………………………………….com d) www. 1997 – España * Mecánica de los Fluídos………………………………………………. POTTER 3era Edic.... 1976 8. de vórtice y magnético Medición de flujo de masa Medición de flujo en canal abierto OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al finalizar la unidad estará en condiciones de usar sistemas de medición de flujo propiamente dicho. USA. 1982 *. BINDER 5ta.3 15.. Mecánica de los Fluídos …………………………………………... FOX 4 ta. – ADDISON – WELEY IBEROAMERICANA.... Edic.com.ar..es Tacna.