|
Guía DocenteCurso Escola Politécnica Superior |
| Grao en Enxeñaría Naval e Oceánica |
 Asignaturas |
| Mecánica de fluídos |
| Contidos |
|
|
| Datos Identificativos | 2016/17 | |||||||||||||
| Asignatura | Mecánica de fluídos | Código | 730G05019 | |||||||||||
| Titulación |
|
|||||||||||||
| Descriptores | Ciclo | Período | Curso | Tipo | Créditos | |||||||||
| Grao | 2º cuadrimestre |
Segundo | Obrigatoria | 6 | ||||||||||
|
||||||||||||||
| Temas | Subtemas |
| TEMA 1. Introducción e conceptos básicos | A Mecánica de Fluídos • A Mecánica de Fluídos, obxecto e aplicacións • A Mecánica de Fluídos e as súas relacións con outras ciencias • Formulación e organización do curso Definicións e hipóteses básicas • Sólidos, líquidos e gases • Os fluídos como medios continuos • Magnitudes fluídas. Densidade, evelocidade e enerxía interna nun punto • Hipótese do equilibrio termodinámico local. Variables termodinámicas • Partícula fluída • Tipos particulares de fluxos Forzas no seo do fluído considerado como continuo • Forzas no seo dun fluído • Forzas de volume e forzas másicas • Forzas de superficie. Tensor de esforzos. Presión • Ecuación da cantidade de movemento |
| TEMA 2. Fluidostática e tensión superficial | Fluidostática • Ecuación fundamental da fluidostática • Equilibrio baixo a acción de forzas másicas que derivan dun potencial • Estabilidade • Forzas másicas habituales, os seus potenciales, e as súas superficies equipotenciais • Principio de Arquímedes xeralizado • Atmósfera estándar • Unidades de presión • Principio de Pascal Hidrostática • Hidrostática • Superficies planas. Prisma de presións • Compoñente vertical da forza de presión • Compoñente horizontal d la forza de presión • Estabilidade de corpos mergullados e flotantes • Efectos de subpresión • Aplicacións á medida de presión Tensión superficial •Tensión superficial • Equilibrio na entrefase. Ecuación de Laplace • Liña e ángulo de contacto • Formas da entrefase entre fluídos en repouso. Lonxitude capilar |
| TEMA 3. Cinemática | Conceptos de cinemática de fluídos • Sistemas de referencia de Lagrange e Euler • Tipos particulares de movementos fluídos • Liñas, superficies e volumes fluídos • Traxectoria, traza e senda • Liñas de corrente e superficies de corrente • Punto de remanso Variación de magnitudes fluídas • Derivada substancial • Aceleración Movemento na contorna dun punto • Velocidades na contorna dun punto • Tensor velocidades de deformación • Velocidade de rotación • Vorticidade e circulación • Movementos irrotacionais. Función potencial • Teorema de Bjerknes -Kelvin |
| TEMA 4. Dinámica e ecuacións xerais | Fenómenos de transporte • Fenómenos difusivos de transporte e as leis fenomenolóxicas • Transmisión de calor por conducción • Difusión de masa • Transporte molecular de cantidade de movemento Volumes fluídos e de control • Os modelos fluídos e as leis de conservación • Volume de control • Teorema do transporte de Reynolds Ecuación de conservación da masa • Forma integral • Forma diferencial • Función de corrente Ecuación de conservación da cantidade de movemento • Ecuación de cantidade de movemento en forma integral • Ecuación do momento cinético • Ecuación de cantidade de movemento en forma diferencial: Ecuación de Navier -Stokes • Simplificación ao caso de viscosidade constante e viscosidade volumétrica despreciable • Simplificación para fluxo incompresible • Ecuación da enerxía mecánica Ecuación de conservación da enerxía • Ecuación da enerxía en forma integral • Caso de que as forzas másicas deriven dun potencial escalar • Ecuación de conservación da enerxía en forma diferencial • Ecuación da entropía • Irreversibilidade debido a un gradiente de temperatura • Ecuación da enerxía interna para un fluído de densidade constante • Ecuación da enerxía para unha máquina de fluído • Ecuación da enerxía interna para máquinas hidráulicas • Ecuación da enerxía para unha máquina hidráulica • Aquecemento debido á fricción • Alturas e rendementos en máquinas hidráulicas Resumo e discusión do sistema completo de ecuacións de Navier-Stokes • O sistema completo de ecuacións de Navier-Stokes • Fluídos de densidade constante • Condicións iniciais e de contorno • Existencia e unicidade da solución. Movemento turbulento |
| TEMA 5. Análise dimensional e semellanza | Análise dimensional e semellanza • Obxecto e aplicacións da análise dimensional • O teorema PI de Buckingham • Aplicación do teorema PI ao estudo do movemento ao redor dun corpo • Adimensionalización das ecuacións. Números adimensionais • Semellanza. Semellanza parcial |
| TEMA 6. Movemento laminar | Movimientos laminares unidireccionales de líquidos • Introducción • Simplificación das ecuacións do movemento • Condicións iniciais e de contorno • Ecuación da enerxía • Movementos laminares estacionarios planos e unidireccionales • Movemento laminar estacionario en condutos de sección circular • Estabilidade da corrente laminar • Efecto da lonxitude finita do tubo • Estacionariedad do movemento • Movemento en condutos de sección lentamente variable e curvatura pequena • Estimación de perdas locais |
| TEMA 7. Fluidos ideais | Fluídos ideais • Condicións de fluxo ideal • Ecuacións de Euler • Condicións iniciais e de contorno das ecuacións de Euler • Continuidade, unicidade e existencia da solución das ecuacións de Euler • Descontinuidades e capas límites en fluídos ideais • Movemento isentrópico e homeotrópico • Ecuación de Euler-Bernoulli • Ecuación de Euler-Bernoulli para movemento isentrópico de gases • Condicións de remanso • Ecuación de Bernoulli • Tubo de Pitot • Outras aplicacións |
| TEMA 8. Capa límite | Capa límite • Concepto de capa límite • Ecuacións da capa límite bidimensional incompresible • Espesores de capa límite • Forza de fricción • Capa límite térmica laminar • Solución de Blasius para a capa limite laminar de placa plana sen gradiente de presión • Capa límite turbulenta • O efecto do gradiente de presión. Desprendemento da capa límite |
| Tema 9. Turbulencia | Introdución á turbulencia • Orixe e características do movemento turbulento • Escalas da turbulencia e fervenza de enerxía • Valores medios • As ecuacións de Reynolds • Esforzos de Reynolds • O problema do peche Perdas de carga en condutos • Movemento en condutos de sección circular • Perdas de carga en condutos de sección circular • Diagrama de Moody • Condutos de sección non circular. Diámetro hidráulico • Perdas de carga locais • Sistemas de tubaxes • Tubaxe acoplada a unha bomba |
| Prácticas de Laboratorio | Práctica 1. Determinación da velocidade de descarga dun depósito Práctica 2. Calibración dun Venturi Práctica 3. Distribución de presións ao redor dun cilindro Práctica 4.1. Perdas de carga en tubo recto Práctica 4.2. Perdas de carga en tubo con accesorios Práctica 5. Capa límite nunha placa plana |
|
