Competencias del título |
Código
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Competencias / Resultados del título
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A7 |
Conocimiento de los conceptos fundamentales de la mecánica de fluidos y de su aplicación a las carenas de buques y artefactos, y a las máquinas, equipos y sistemas navales. |
B2 |
Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio |
B6 |
Ser capaz de realizar un análisis crítico, evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas. |
C4 |
Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse. |
Resultados de aprendizaje |
Resultados de aprendizaje |
Competencias / Resultados del título |
Conocer los métodos y conceptos de cinemática para la descripción de flujos. |
A7
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B2 B6
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C4
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Saber interpretar el sentido físico de las ecuaciones de conservación en forma integral y diferencial. |
A7
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B2 B6
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C4
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Emplear técnicas de análisis dimensional en experimentación y para simplificar las ecuaciones en función de las características de cada caso. |
A7
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B2 B6
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C4
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Conocer las características y métodos de análisis de los principales flujos de interés en ingeniería. |
A7
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B2 B6
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C4
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Conocer los conceptos y fundamentos utilizados en el análisis de flujos turbulentos. |
A7
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B2 B6
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C4
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Conocer los métodos e instrumentos básicos utilizados en la medida y caracterización de flujos. |
A7
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B2
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C4
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Contenidos |
Tema |
Subtema |
TEMA 1. Introducción y conceptos básicos
(En memoria de verificación corresponde con: Introducción a la mecánica de fluidos) |
La Mecánica de Fluidos
• La Mecánica de Fluidos, objeto y aplicaciones
• La Mecánica de Fluidos y sus relaciones con otras ciencias
• Guía docente. Planteamiento y organización del curso
Definiciones e hipótesis básicas
• Sólidos, líquidos y gases
• Hipótesis del medio continuo
• Magnitudes fluidas. Densidad, velocidad y energía interna en un punto
• Hipótesis del equilibrio termodinámico local. Variables termodinámicas
• Partícula fluida
• Tipos particulares de flujos
Fuerzas en el seno del fluido considerado como continuo
• Fuerzas en el seno de un fluido
• Fuerzas de volumen y fuerzas másicas
• Fuerzas de superficie. Tensor de esfuerzos. Presión
• Una primera expresión de la ecuación de la cantidad de movimiento
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TEMA 2. Fluidostática y tensión superficial
(En memoria de verificación corresponde con: Introducción a la mecánica de fluidos y con Leyes de conservación de la mecánica de fluidos) |
Fluidoestática
• Ecuación general de la fluidostática
• Equilibrio bajo la acción de fuerzas másicas que derivan de un potencial
• Estabilidad
• Fuerzas másicas habituales, sus potenciales y sus superficies equipotenciales
• Principio de Arquímedes generalizado
• Tensión superficial y sus efectos
• Atmósfera estándar
• Unidades de presión
• Principio de Pascal
Hidroestática
• Hidroestática
• Superficies planas. Prisma de presiones
• Componente vertical de la fuerza de presión
• Componente horizontal de la fuerza de presión
• Estabilidad de cuerpos sumergidos y flotantes
• Efectos de subpresión
• Aplicaciones a la medida de presión
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TEMA 3. Cinemática
(En memoria de verificación corresponde con: Conceptos básicos de cinemática de fluidos.) |
Conceptos de cinemática de fluidos
• Sistemas de referencia de Lagrange y Euler
• Tipos particulares de movimientos fluidos
• Líneas, superficies y volúmenes fluidos
• Trayectoria, traza y senda
• Líneas de corriente y superficies de corriente
• Punto de remanso
Variación de magnitudes fluidas
• Derivada sustancial
• Aceleración
Movimiento en el entorno de un punto
• Velocidades en el entorno de un punto
• Tensor velocidades de deformación
• Velocidad de rotación
• Vorticidad y circulación.
• Movimientos irrotacionales. Función potencial
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TEMA 4. Dinámica y ecuaciones generales
(En memoria de verificación corresponde con: Leyes de conservación de la mecánica de fluidos) |
Fenómenos de transporte
• Fenómenos difusivos de transporte y las leyes fenomenológicas
• Transmisión de calor por conducción
• Difusión de masa
• Transporte molecular de cantidad de movimiento
Volúmenes fluidos y de control
• Los modelos fluidos y las leyes de conservación
• Volumen de control
• Teorema del transporte de Reynolds
Ecuación de conservación de la masa
• Forma integral
• Forma diferencial
• Función de corriente
Ecuación de conservación de cantidad de movimiento
• Ecuación de cantidad de movimiento en forma integral
• Ecuación de cantidad de movimiento en forma diferencial. Ecuación de Navier-Stokes
• Ecuación de la energía mecánica
Ecuación de conservación de la energía en forma integral
• Ecuación de la energía en forma integral
• Caso de que las fuerzas másicas deriven de un potencial escalar
• Ecuación de la energía para una máquina de fluido
Ecuación de conservación de la energía en forma diferencial
• Ecuación de conservación de la energía en forma diferencial
• Ecuación de conservación de la energía a lo largo de una línea de corriente
• Ecuación de conservación de la energía interna en forma diferencial
• Ecuación la entropía
• Ecuación de la energía interna para un flujo incompresible
Ecuaciones de la energía en máquinas hidráulicas
• Ecuación de la energía interna para máquinas hidráulicas
• Ecuación de la energía (mecánica) para una máquina hidráulica
• Calentamiento debido a la fricción
• Alturas y rendimientos en máquinas hidráulicas
Resumen y discusión del sistema completo de ecuaciones de Navier-Stokes
• El sistema completo de ecuaciones de Navier-Stokes
• Flujos incompresibles
• Condiciones iniciales y de contorno
• Existencia y unicidad de la solución. Movimiento turbulento |
TEMA 5. Análisis dimensional y semejanza
(En memoria de verificación corresponde con: Conceptos de análisis dimensional y su aplicación a la mecánica de fluidos) |
Análisis dimensional y semejanza
• Objeto y aplicaciones del análisis dimensional
• El teorema PI de Buckingham
• Aplicación del teorema PI al estudio del movimiento alrededor de un cuerpo
• Adimensionalización de las ecuaciones. Números adimensionales
• Semejanza. Semejanza parcial
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TEMA 6. Movimiento laminar
(En memoria de verificación corresponde con: Flujos unidireccionales y en conductos) |
Movimientos laminares unidireccionales de líquidos
• Introducción
• Simplificación de las ecuaciones del movimiento
• Condiciones iniciales y de contorno
• Ecuación de la energía
• Movimientos laminares estacionarios planos y unidireccionales
• Movimiento laminar estacionario en conductos de sección circular
• Estabilidad de la corriente laminar
• Condición de flujo guiado
• Estacionariedad del movimiento
• Movimiento en conductos de sección lentamente variable y curvatura pequeña
• Estimación de pérdidas locales
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TEMA 7. Fluidos ideales
(En memoria de verificación corresponde con: Leyes de conservación de la mecánica de fluidos y Aplicaciones a problemas de interés en ingeniería) |
Fluidos ideales
• Condiciones de flujo ideal
• Ecuaciones de Euler
• Condiciones iniciales y de contorno de las ecuaciones de Euler
• Continuidad, unicidad y existencia de la solución de las ecuaciones de Euler
• Discontinuidades y capas límites en fluidos ideales
• Movimiento Isentrópico y homeotrópico
• Ecuación de Euler-Bernoulli
• Ecuación de Euler-Bernoulli para movimiento isentrópico de gases
• Ecuación de Bernoulli
• Tubo de Pitot
• Otras aplicaciones
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TEMA 8. Capa límite
(En memoria de verificación corresponde con: Conceptos de capa límite y turbulencia y Aplicaciones a problemas de interés en ingeniería) |
Capa límite
• Concepto de capa límite
• Ecuaciones de la capa límite bidimensional incompresible
• Espesores de capa límite
• Fuerza de fricción
• Capa límite térmica laminar
• Solución de Blasius para la capa límite laminar sin gradiente de presión
• Capa límite turbulenta
• El efecto del gradiente de presión. Desprendimiento de la capa límite
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Tema 9. Turbulencia
(En memoria de verificación corresponde con: Conceptos de capa límite y turbulencia, Flujos unidireccionales y en conductos y Aplicaciones a problemas de interés en ingeniería) |
Introducción a la turbulencia
• Origen y características del movimiento turbulento
• Escalas de la turbulencia y cascada de energía
• Valores medios
• Las ecuaciones de Reynolds
• Esfuerzos de Reynolds
• El problema del cierre
Pérdidas de carga en conductos
• Movimiento en conductos de sección circular
• Pérdidas de carga en conductos de sección circular
• Diagrama de Moody
• Conductos de sección no circular. Diámetro hidráulico
• Pérdidas de carga locales
• Sistemas de tuberías
• Tubería acoplada a una bomba |
Prácticas de Laboratorio |
Práctica 1. Determinación de la velocidad de descarga de un depósito
Práctica 2. Calibración de un Venturi
Práctica 3. Distribución de presiones alrededor de un cilindro
Práctica 4.1. Pérdidas de carga en tubo recto
Práctica 4.2. Pérdidas de carga en tubo con accesorios
Práctica 5. Capa límite en una placa plana |
Planificación |
Metodologías / pruebas |
Competencias / Resultados |
Horas lectivas (presenciales y virtuales) |
Horas trabajo autónomo |
Horas totales |
Sesión magistral |
A7 B2 B6 C4 |
24 |
48 |
72 |
Solución de problemas |
A7 B2 C4 |
24 |
36 |
60 |
Prácticas de laboratorio |
A7 B2 C4 |
4 |
4 |
8 |
Prueba mixta |
A7 B2 B6 C4 |
6 |
0 |
6 |
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Atención personalizada |
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4 |
0 |
4 |
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(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos |
Metodologías |
Metodologías |
Descripción |
Sesión magistral |
Actividad presencial en el aula que sirve para establecer los conceptos fundamentales de la materia. Consiste en la exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunos ejemplos y preguntas dirigidas a los estudiantes, con el fin de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje. |
Solución de problemas |
La profesora explicará el método y la forma que se ha de seguir en la resolución de distintos tipos de problemas. Los problemas serán ejercicios de aplicación de las distintas partes que conforman la materia. En cada parte se comenzará con ejercicios simples que se irán haciendo mas complejos con el fin de adaptarlos lo mas posible a casos reales. La alumna, o alumno dispondrá de una colección de problemas que podrá resolver por si misma.
La alumna, o alumno, voluntariamente, podrá resolver problemas facilitados por la profesora cuya solución será discutida en tutorías, e que podrá formar parte de la evaluación final. |
Prácticas de laboratorio |
Desarrollo de prácticas en el laboratorio de mecánica de fluidos. Las alumnas y alumnos obtendrán datos experimentales de los valores de distintas magnitudes fluidodinámicas en los distintos bancos y equipos del laboratorio. Posteriormente deberán de hacer un tratamiento de los datos que les permita tener un conocimiento preciso de los fenómenos estudiados. |
Prueba mixta |
Se realizarán dos pruebas de evaluación, una a mediados y otra al final de curso. Consistirán en una prueba escrita en la que habrá que responder a diferentes tipos de preguntas tanto teóricas como resolver problemas cortos y largos. |
Atención personalizada |
Metodologías
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Solución de problemas |
Prácticas de laboratorio |
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Descripción |
Las prácticas de laboratorio se realizan en parejas, en grupos reducidos que no exceden el tres parejas por cada sesión de prácticas. Esto permite a las y los docentes prestar una atención personalizada. En cada momento cada pareja realiza una práctica diferente y las parejas se van rotando a lo largo de la sesión.
La alumna, o alumno, voluntariamente, podrá resolver problemas facilitados por las y los docentes cuya solución será discutida en tutorías, y que podrá formar parte de la evaluación final.
Aquellas alumnas y alumnos con dispensa académica deberán realizar las prácticas de laboratorio, y podrán voluntariamente resolver problemas facilitados por las y los docentes de la asignatura cuya solución será discutida en tutorías, y que podrá formar parte de la evaluación final. Las fechas de la realización de las prácticas y de la entrega de las memorias correspondientes podrán ser acordadas con los y las docentes de la asignatura. |
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Evaluación |
Metodologías
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Competencias / Resultados |
Descripción
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Calificación
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Solución de problemas |
A7 B2 C4 |
La alumna, o alumno, voluntariamente, podrá resolver problemas facilitados por la profesora cuya solución será discutida en tutorías, e que podrá formar parte de la evaluación final.
Como se trata de una actividad voluntaria, en el caso de que la alumna, o alumno, no la realice, el porcentaje de esta actividad podrá sumarse a la nota de las pruebas objetivas, que pasarían a contabilizar el 90 %. |
10 |
Prácticas de laboratorio |
A7 B2 C4 |
La asistencia y la realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria
Cada alumna o alumno deberá realizar, también obligatoriamente, una memoria de cada práctica
La nota conjunta de las memorias tendrá que ser de 5 sobre 10 para que las prácticas estén aprobadas
Las memorias serán individuales.
Las memorias incompletas o fuera de plazo serán consideradas como prácticas no realizadas.
Las prácticas se conservan durante los dos cursos siguientes al de realización, siempre que el alumno tenga entregadas las memorias completas y dentro de los plazos establecidos.
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10 |
Prueba mixta |
A7 B2 B6 C4 |
Se realizará un examen a mitad del curso y otro al final.
Cada uno de los exámenes podrán constar de varias partes que podrán incluir cuestiones de teoría, ejercicios simples de aplicación de los conceptos teóricos desarrollados en clase, y problemas largos.
Si la nota del primer examen es superior a 4 sobre 10, se podrá librar la materia de la primera parte para el examen final. En este caso, se ponderarán ambos exámenes al 50%. La liberación de materia, se extenderá hasta la convocatoria extraordinaria de julio del mismo año.
En el caso de librar la primera parte de la materia, para poder aprobar la asignatura es necesario obtener, por lo menos un 4 sobre 10 en cada examen y por lo menos un 5 sobre 10 en el promedio de ambos exámenes.
El segundo examen se hace coincidir con el examen final, en el que los alumnos que no hayan librado la parte correspondiente con la primera prueba mixta, se examinarán de toda la materia. En este caso, para aprobar la materia es necesario obtener por lo menos un 5 sobre 10. |
80 |
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Observaciones evaluación |
- El segundo examen se hace coincidir con el examen final, en el que las alumnas y alumnos que no hayan librado la parte correspondiente con la primera prueba mixta, se examinarán de toda la materia.
- En el caso de que la alumna, o alumno, no haya realizado la solución de problemas individual que es voluntaria, el porcentaje de esta actividad podrá sumarse a la nota de las pruebas objetivas, que pasarían a contabilizar el 90 %.
- Aquellas alumnas y alumnos con dispensa académica, deberán realizar:
- Las prácticas de laboratorio
- Las memorias de prácticas de laboratorio
- La prueba mixta final
- En la evaluación, los criterios y porcentajes son iguales en ambas oportunidades para las alumnas y los alumnos con dispensa académica.
- Sin embargo las alumnas y los los alumnos con dispensa académica podrán, acordar con las y los docentes de la asignatura fechas alternativas para la realización de las prácticas, la entrega de las memorias de prácticas, y las pruebas mixtas, incluyendo el parcial. Estas fechas alternativas deberán estar dentro de los plazos que marca el calendario oficial.
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Fuentes de información |
Básica
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Crespo Martínez, Antonio (2006). Mecánica de fluidos. Thomson
López Peña, Fernando (). Mecánica de fluidos. Universidade da Coruña. Servizo de Publicacións, ed.
White, Frank (2008). Mecánica de fluidos. McGraw-Hill Interamericana de España |
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Complementária
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Recomendaciones |
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente |
Matemáticas 1/730G05001 | Física 1/730G05002 | Matemáticas 2/730G05005 | Física 2/730G05006 | Ecuaciones diferenciales/730G05011 | Mecánica/730G05018 | Termodinámica técnica/730G05015 |
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Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente |
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Asignaturas que continúan el temario |
Transmisión de calor/730G05022 | Hidrodinámica naval/730G05023 | Máquinas marinas y sistemas de propulsión 1/730G05027 | Sistemas auxiliares del buque 1/730G05028 | Sistemas hidráulicos y neumáticos/730G05029 | Máquinas marinas y sistemas de propulsión 2/730G05034 | Sistemas auxiliares del buque 2/730G05035 | Aprovechamiento energético del medio marino/730G05040 | Hidrostática y estabilidad/730G05020 |
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Otros comentarios |
Para ayudar a conseguir un entorno inmediato sostenido y cumplir con el objetivo de la acción número 5: “Docencia e investigación saludable y sustentable ambiental y social” del "Plan de Acción Green Campus Ferrol": - Se trabajará para identificar y modificar prejuicios y actitudes sexistas, y se influirá en el entorno para modificarlos y fomentar valores de respeto e igualdad.
- La entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia:
- Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático
- Se realizará a través de Moodle, en formato digital sin necesidad de imprimirlos
- En caso de ser necesario realizarlos en papel:
- No se emplearán plásticos
- Se realizarán impresiones a doble cara
- Se empleará papel reciclado
- Se evitará la impresión de borradores
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