Identifying Data

2020/21

Subject (*)

MECÁNICA DE FLUÍDOS

Code

730G04018

Study programme

Grao en enxeñaría en Tecnoloxías Industriais

Descriptors

Cycle

Period

Year

Type

Credits

Graduate

2nd four-month period

Second

Obligatory

Language

Spanish

Teaching method

Hybrid

Prerequisites

Department

Enxeñaría Naval e Industrial

Coordinador

Prieto Garcia, Abraham

E-mail

abraham.prieto@udc.es

Lecturers

Gosset , Anne Marie Elisabeth

Lema Rodríguez, Marcos

Prieto Garcia, Abraham

E-mail

anne.gosset@udc.es

marcos.lema@udc.es

abraham.prieto@udc.es

Web

General description

A mecánica de fluídos debe ser considerada como unha asignatura básica na formación dun enxeñeiro industrial. Neste curso o alumno estudará os conceptos fundamentais de cinemática e estática de fluídos, chegará a entender o significado das ecuaciones de Navier-Stokes tanto en forma integral como diferencial, comprenderá a necesidade e aprenderá a simplificar estas ecuaciones e estudará o movemento de fluídos, a teoría da capa límite e a turbulencia.

Contingency plan

1. Modificacións nos contidos

Non se contemplan

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

Sesión maxistral, solución de problemas, proba mixta e traballos tutelados manteranse de maneira telemática.

*Metodoloxías docentes que se modifican

Prácticas de laboratorio: no caso de que os alumnos non poidan asistir ao laboratorio, farase un vídeo demostrativo do funcionamento e da obtención de datos das prácticas, proporcionaránse os datos para cada grupo de alumnos a partir de datos de anos anteriores, e con estos deberá elaborarse a memoria de prácticas do mesmo xeito no que se realiza no caso de docencia presencial.

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

Teams. As clases e tutorías impartiranse a través de Teams nos horarios que se acorden cos alumnos e co resto de materias do curso. O resto de ferramentas manteñen o seu uso (Moodle e correo electrónico).

4. Modificacines na avaliación

Esta realizarase remotamente. Non hai modificacións aos criterios de avaliación.

*Observacións de avaliación: Non hai observacións.

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía.

Non hai modificacións.

Study programme competencies

Code	Study programme competences
A8	CR2 Coñecementos dos principios básicos da mecánica de fluídos e a súa aplicación á resolución de problemas no campo da enxeñaría. Cálculo de canalizacións, canles e sistemas de fluídos.
B2	CB2 Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
B7	B5 Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas
C4	C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.

Learning aims

Learning outcomes	Study programme competences
Conocer los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería.	A8	B2 B7	C4
Calcular tuberías, canales y sistemas de fluidos	A8	B2 B7	C4

Contents

Topic	Sub-topic
Introducción á mecánica de fluidos	Introducción · Obxecto e aplicacións · Sólidos, líquidos e gases · Clasificación dos tipos principais de fluxos: laminar/turbulento, compresible/incompresible, interno/externo, ideal/viscoso · Campos de aplicación da mecánica de fluídos · Relacións con outras ciencias Definicións e hipóteses básicas · Os fluídos como medios continuos · Hipóteses do equilibrio termodinámico local · Magnitudes fluídas · Concepto de partícula fluída Forzas no seo dun fluído · Forzas de volume e forzas másicas. · Forzas de superficie. Tensor de esforzos
Cálculos de tuberías, canales e sistemas de fluidos	Fluidos ideais: Ecuacións de Euler e Bernouilli • Condicións de fluxo ideal • Obtención das ecuaciones de Euler a partir das de Navier-Stokes • Condicións iniciais e de contorno • Movementos isentrópicos e homentrópicos • Ecuación de Euler-Bemouilli • Ecuación de Bernouilli • Magnitudes de remanso • Aplicacións prácticas da ecuación de Bernouilli:sonda de Pitot, tubo de Venturi, efecto Venturi. Fluxos externos e capa límite • Forzas sobre corpos no seo de fluídos • Forza de resistencia: Resistencia de presión e fricción, concepto de corpo fuselado. • Conceptos básicos de capa límite • Corpos romos e fuselados. Desprendemento de capa límite. Paradoxa de d’Alembert. Fluxos internos: Perdas de carga • Fluxos en conductos • Perdas de carga: Ecuación de Bernouilli xeneralizada • Coeficiente de fricción. Diagrama de Moody • Perdas de carga locais. Coeficientes K de varias singularidades. • Redes de tubería en serie e paralelo
Aplicación al campo de la ingeniería	Fluidostática I • Ecuación xeral da fluidostática • Condicións que han de cumprir as forzas másicas para que o fluído poida estar en repouso. • Ecuación da fluidostática no caso de que as forzas másicas deriven dun potencial Fluidostática II • Hidrostática. Aplicacións (principio de Pascal, manómetros...) • Forzas hidrostáticas sobre superficies sólidas • Principio de Arquímedes • Estabilidade de corpos mergullados e flotantes • Movemento de corpo ríxido Cinemática • Sistemas de referencia de Lagrange e Euler • Tipos particulares de movementos fluídos • Representación e visualización de fluxos: sendas, traxectorias, trazas, liñas fluídas e liñas de corrente • Concepto de derivada substancial • Vector aceleración dunha particula fluída • Tensor gradiente de velocidade • Descomposición e interpretación física do tensor • Vorticidad • Teorema do transporte de Reynolds Ecuacións fundamentais Conservación da masa • Os modelos fluídos e as leis de conservación • Principio de conservación da masa: Ecuación de continuidade en forma integral • Simplificación para o caso con movemento estacionario e/ou incompresible Conservación de cantidade de movemento • Forzas no seo dun fluído • Ecuación de cantidade de movemento en forma integral • Elección do volume de control Conservación da enerxía • Primeira lei da termodinámica nun volume de control • A ecuación da enerxía en forma integral • Balance de enerxía en presenza de máquinas hidráulicas Análise dimensional • Obxecto e aplicacións da análise dimensional • Principio de homoxeneidade dimensional • Teorema Pi de Buckingham • Os parámetros adimensionais importantes en mecánica de fluídos: Strouhal, Euler, Mach e cavitación, Reynolds, Froude, Prandtl Modelos adimensionais • Semellanza física e modelado en Mecánica de Fluídos • Condicións para a semellanza • Semellanza física parcial Prácticas de Laboratorio • Práctica 1. Calibración dun Venturi • Práctica 2. Distribución de presións ao redor dun cilindro • Práctica 3. Perdas de carga • Práctica 4. Capa límite nunha placa plana

Planning

Methodologies / tests	Competencies	Ordinary class hours	Student’s personal work hours	Total hours
Guest lecture / keynote speech	A8 B7 C4	24	39.5	63.5
Laboratory practice	A8 B2 B7 C4	5	15	20
Mixed objective/subjective test	A8 B2	4	0	4
Supervised projects	A8 B2 C4	1	4	5
Problem solving	A8 B2 B7	20.5	35	55.5

Personalized attention		2	0	2

(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies

Methodologies	Description
Guest lecture / keynote speech	Actividade presencial no aula que serve para establecer os conceptos fundamentais da materia. Consiste na exposición oral complementada co uso de medios audiovisuales e a introdución dalgunhas preguntas dirixidas aos estudantes, co fin de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe.
Laboratory practice	Desenrolo de prácticas no laboratorio de mecánica de fluídos. Os alumnos obterán datos experimentais dos valores de distintas magnitudes fluidodinámicas nos distintos bancos e equipos do laboratorio. Posteriormente deberán facer un tratamiento dos datos que lles permita ter un coñecemento preciso dos fenómenos estudados.
Mixed objective/subjective test	Realizaranse dúas probas de avaliación, unha a mediados e outra ao final de curso. Consistirán nunha proba escrita na que haberá que responder a diferentes tipos de preguntas tanto teóricas como resolver problemas curtos e longos.
Supervised projects	Metodoloxía deseñada para promover a aprendizaxe autónoma dos estudantes, baixo a tutela do profesor e en escenarios variados (académicos e profesionais). Está referida prioritariamente ao aprendizaxe do “cómo facer as cousas”. Constitúe unha opción baseada na asunción polos estudantes da responsabilidade pola súa propia aprendizaxe. Este sistema de ensino baséase en dous elementos básicos: a aprendizaxe independente dos estudantes e o seguimento desa aprendizaxe polo profesor-titor.
Problem solving	O profesor explicará o método e a forma que se ha de seguir na resolución de distintos tipos de problemas. Os problemas serán exercicios de aplicación das distintas partes que conforman a materia. En cada parte comezarase con exercicios simples que se irán facendo mais complexos co fin de adaptalos o mais posible a casos reais. O alumno dispoñerá dunha colección de problemas que poderá resolver por si mesmo.

Personalized attention

Methodologies

Laboratory practice

Supervised projects

Description

As prácticas de laboratorio realízanas os alumnos por parellas en grupos reducidos que non exceden as tres parellas por cada sesión de prácticas. Isto permite ao profesor prestar unha atención personalizada. En cada momento cada parella realiza unha práctica diferente e vanse rotando ao longo da sesión.

Assessment

Methodologies	Competencies	Description	Qualification
Laboratory practice	A8 B2 B7 C4	As asistencia a practícalas de laboratorio é obligatoria. Deberá realizarse también unha memoria de prácticas cuxa nota mínima será de 5 sobre 10 para estar aprobada. Os alumnos que realicen e superen as prácticas nun mesmo ano académico, e no caso de non aprobar a asignatura, non terán que repetir as prácticas nos dous sguintes cursos. En ningún caso evaluaranse memorias de prácticas realizadas en cursos precedentes.	15
Supervised projects	A8 B2 C4	Realizaranse algúns exercicios tutelados avaliados que supoñerán un 15% da nota final.	15
Mixed objective/subjective test	A8 B2	Realizarase unha proba á metade do curso e outra ao final. Cada unha das dúas probas terá unha parte de problemas e outra de teoría que constará non só de preguntas de conceptos teóricos senón tamén de exercicios simples de aplicación dos conceptos teóricos desenvolvidos en clase. Esta parte terá un peso do 50% da nota da proba. A parte de problemas terá un peso do 50%. Se a nota da primeira proba é superior a 4/10 e as notas das partes de teoría e problemas son superiores a 3/10 poderase liberar a primeira parte da asignatura para o exame final e ponderaranse ambas probas ao 50%. Esta liberación poderase estender ata o exame final de xullo do mesmo ano si o alumno se presenta ao exame de xuño. Para aprobar a signatura é necesario obter polo menos un 5/10 de nota media, un 4/10 na proba mixta e polo menos un 3/10 na nota media da parte de problemas e na parte de teoría.	70

Assessment comments
<p> A segunda proba mixta farase coincidir co exame final no que os alumnos que non teñan liberada a parte correspondente á primeira proba mixta examinarasen de toda a materia. </p><p>Aquelas alumnas e alumnos con dispensa académica deberán realizar as prácticas de laboratorio e poderán voluntariamente resolver problemas facilitados polas e os docentes da materia cuxa solución será discutida en tutorías, e que poderá formar parte da avaliación final. As datas da realización das prácticas e da entrega das memorias correspondentes poderán ser acordadas cos e as docentes da materia.</p>

Sources of information

Basic

Complementary

Recommendations

Subjects that it is recommended to have taken before

Calculus /730G03001

Physics I /730G03003

Linear Algebra/730G03006

Physics II/730G03009

Diferential Equations/730G03011

Thermodynamics /730G03014

Mechanics/730G03026

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus

Fluid and Thermal Machines/730G03023

Hydraulic and Neumatic Control Systems/730G03039

Other comments

Para axudar a conseguir unha contorna inmediata sostido e cumprir co obxectivo da acción número 5: Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social do "Plan de Acción Green Campus Ferrol":A entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia:* Solicitaranse en formato virtual e/ou soporte informático* Realizarase a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos;* En caso de ser necesario realizalos en papel:ou Non se empregarán plásticosou Se realizarán impresións a dobre cara.ou Se empregará papel reciclado.

(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.