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Contenido de XSL

Mecánica de Fluidos e Hidráulica26585

Centro
Escuela de Ingeniería de Bilbao (Edificio II, Bloque M)
Titulación
Grado en Ingeniería Civil
Curso académico
2023/24
Curso
2
Nº Créditos
6
Idiomas
Castellano
Euskera
Código
26585

DocenciaAlternar navegación

Distribución de horas por tipo de enseñanza
Tipo de docenciaHoras de docencia presencialHoras de actividad no presencial del alumno/a
Magistral3045
P. de Aula1522.5
P. Laboratorio1522.5

Guía docenteAlternar navegación

Descripción y Contextualización de la AsignaturaAlternar navegación

La asignatura de Mecánica de Fluidos tiene un carácter básico, en donde se aplican los principios fundamentales de la Física y la Mecánica a la materia fluida. Los alumnos de la Titulación de Grado en Ingeniería Civil deben adquirir los conocimientos y herramientas necesarias para saber analizar y comprender problemas fluidos de distinta categoría, para servir de apoyo a otras asignaturas del plan de estudios relacionadas con las propiedades y el movimiento de los fluidos, de carácter tanto básico como mas orientadas a problemas reales en el campo de la ingeniería.



La asignatura “Mecánica de Fluidos” es de carácter obligatorio (O), tiene una carga lectiva de 6 créditos ECTS y se estudia en el 1er cuatrimestre del segundo curso. Precede a las asignaturas “Obras de Abastecimiento y Saneamiento” y "Gestión de Recursos Hidráulicos e Instalaciones", de carácter más aplicado, y que se estudian en tercer curso.

Competencias/ Resultados de aprendizaje de la asignaturaAlternar navegación

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:

M02CM07- Conocimiento de los conceptos y los aspectos técnicos vinculados a los sistemas de conducciones, tanto en presión como en lámina libre.

Dotar al alumno de los conocimientos necesarios de las propiedades de los fluidos, conceptos fundamentales de la Estática, así como conceptos y ecuaciones fundamentales del flujo. Estudio de los flujos reales, tanto en conductos cerrados como abiertos con aplicación al cálculo de pérdidas de carga; y teoría de las máquinas hidráulicas con aplicación a las bombas, ventiladores y turbinas.



COMPETENCIAS TRANSVERSALES (DOMINIO 2):

MEC1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender los conocimientos propios de las materias impartidas en segundo curso, sobre la base de sus conocimientos previos.

MEC2: Resolución de problemas específicos de las materias de segundo curso de forma razonada y partiendo de los conocimientos adquiridos en primer curso.

MEC4: Comunicar correcta y claramente las ideas y opiniones y los temas específicos relacionados con las asignaturas por escrito.



Contenidos teórico-prácticosAlternar navegación

1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS



1.1. La Mecánica de Fluidos en Ingeniería.

1.2. Características de los fluidos.

1.3. Sistema y volumen de control.

1.4. El fluido como contínuo.

1.5. Trayectorias, líneas de trazador y líneas de corriente.

1.6. Caudal.

1.7. Propiedades de los fluidos.

1.8. Descripción y clasificación de los movimientos de un fluido.



2. ESTÁTICA



2.1. Presión. Definición, conceptos y unidades.

2.2. Propiedades de la presión.

2.3. Fuerzas superficiales y volumétricas.

2.4. Esfuerzos en un punto.

2.5. Ecuación fundamental de la Estática.

2.6. Variación de la presión en un fluido estático incompresible.

2.7. Diferencia de presión entre dos puntos en el interior de un líquido. Líneas de altura geométrica y piezométrica. Otras

unidades de presión.

2.8. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas.

2.9. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies curvas.



3. ECUACIONES FUNDAMENTALES DEL FLUJO DE FLUIDOS



3.1. Leyes básicas de la Mecánica.

3.2. Teorema del transporte de Reynolds.

3.3. Conservación de la masa.

3.4. Conservación de la cantidad de movimiento.

3.5. Teorema de Bernouilli.

3.6. Aplicaciones de la ecuación de Bernouilli.

3.7. Aplicaciones de la cantidad de movimiento.



4.ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA



4.1.Análisis dimensional.

4.2.Teorema pi de Buckingham.

4.3.Modelos hidráulicos.

4.4.Semejanza geométrica.

4.5.Semejanza cinemática.

4.6.Semejanza dinámica.

4.7.Relación entre las fuerzas de inercia.

4.8.Relación entre las fuerzas de inercia y las de presión. Número de Euler.

4.9.Relación entre las fuerzas de inercia y las viscosas. Número de Reynolds.

4.10.Relación entre las fuerzas de inercia y las gravitatorias. Número de Froude.

4.11.Relación entre las fuerzas de inercia y las elásticas. Número de Cauchy.

4.12.Relación entre las fuerzas de inercia y las de tensión superficial. Número de Weber. 4.13.Aplicaciones de los distintos números.



5. ESTUDIO DE FLUJOS REALES. PÉRDIDAS EN CONDUCTOS CERRADOS



5.1. Experimento de Reynolds.

5.2. Flujo laminar.

5.3. Flujo turbulento.

5.4. Capa límite. Subcapa laminar.

5.5. Flujo de tuberías. Cálculo de pérdidas de carga.

5.7. Pérdidas de carga primaria y secundaria.

5.8. Cálculo de pérdidas mayores.

5.9. Cálculo de pérdidas menores o secundarias.

5.10. Flujo de agua en tuberías.

5.11. Sistemas de tuberías.

5.12. Golpe de ariete.

5.13. Cavitación.



6. CONDUCTOS ABIERTOS O CANALES



6.1. Flujo en canales abiertos.

6.2. Principios de energía y momentum.

6.3. Flujo crítico: Cálculo y aplicaciones.

6.4. Desarrollo del flujo uniforme y de sus ecuaciones. Fórmula de Manning

6.5. Sección transversal de mayor rendimiento.

6.6. Sección circular parcialmente llena.

6.7. Flujo sobre vertederos.



7. MÁQUINAS HIDRÁULICAS. CLASIFICACIÓN Y GENERALIDADES



7.1. Definición y clasificación de máquinas de fluido. Máquinas hidráulicas.

7.2. Ecuación fundamental de las turbomáquinas o ecuación de Euler (1ª forma).

7.3. 2ª forma de la Ecuación de Euler.

7.4. Grado de reacción.

7.5. Leyes de semejanza. Número específico de revoluciones.

7.6. Clasificación de las turbomáquinas según la dirección del flujo en el rodete.



8. BOMBAS



8.1. Definición y clasificación.

8.2. Características de los distintos tipos.



9. TURBOBOMBAS



9.1. Elementos constitutivos.

9.2. Instalaciones de bombeo. Elementos constitutivos.

9.3. Número específico de revoluciones.

9.4. Cebado de la bomba.

9.5. Caudal.

9.6. Ecuación de Euler de las bombas.

9.7. Altura útil o efectiva de una bomba.

9.8. Pérdidas.

9.9. Potencias.

9.10. Rendimientos.

9.11. Curva característica de la instalación.

9.12. Curva motriz teórica H-Q.

9.13. Curva característica real H-Q.

9.14. Cavitación.

9.15. Golpe de ariete.

9.16. Ventiladores



10. TURBINAS



10.1. Clasificación y generalidades.

10.2. Tipos de turbinas y rango de aplicación.

10.3.Turbinas Pelton,Francis y Kaplan.

MetodologíaAlternar navegación

En esta asignatura se aplicarán tres metodologías de enseñanza principalmente.



La primera, en su modalidad magistral (M), donde se impartirán exposiciones conceptuales sobre los contenidos.



La segunda está encaminada a la resolución de problemas prácticos y reales (PA) donde el alumno/a podrá constatar las bondades de los modelos teóricos ; por otra parte el alumno/a descubrirá que no es una ciencia exacta pero que los resultados de los modelos matemáticos son válidos para poder abordar los problemas que la sociedad tiene respecto de la gestión de los fluidos.



La tercera es la utilización del laboratorio (PL) en donde el alumno tomara contacto real con los fluidos analizados en las anteriores modalidades a través de una serie de prácticas que se realizaran semanalmente. En éste último caso el alumno debera entregar cada semana un informe con los resultados de la práctica realizada en el laboratorio.

Sistemas de evaluaciónAlternar navegación

  • Sistema de Evaluación Final
  • Herramientas y porcentajes de calificación:
    • Prueba escrita a desarrollar (%): 90
    • Prácticas de laboratorio (PL) (%): 10

Convocatoria Ordinaria: Orientaciones y RenunciaAlternar navegación

La evaluación de esta asignatura será de tipo mixto y constará de tres partes:



- La primera parte consistirá en un examen compuesto por teoría y/o ejercicios hacia la mitad del cuatrimestre (aprox. semana 8) que englobara los contenidos impartidos hasta el momento. Su peso será el 20% de la asignatura.



- La segunda parte consistira en la evaluación de los informes semanales de las prácticas de laboratorio. Su peso será el 10% de la asignatura.



- La tercera una prueba final compuesta por teoría y/o ejercicios al término del cuatrimestre en la que se evaluara la parte no evaluada anteriormente. Tendrá un peso del 70%.



La calificación final se obtendrá de la suma de las calificaciones previas pero es necesario superar la nota de 4 sobre diez en todas las pruebas para obtener un aprobado. El aprobado se obtendrá obteniendo como mínimo un 5 sobre 10.



*Los y las estudiantes que no puedan participar en la evaluación mixta deberán justificar documentalmente sus causas en las fechas indicadas en Secretaría del centro para poder optar al

Sistema de Evaluación Final, y podrán acreditar el logro de los resultados de aprendizaje de la

asignatura a través de una evaluación final que consistirá en:



- Sistema de evaluación final: Una prueba final compuesta por teoría y/o ejercicios al término del cuatrimestre en la que se evaluara la totalidad de la asignatura. Tendrá un peso del 100%.El aprobado se obtendrá obteniendo como mínimo un 5 sobre 10.



*Para renunciar a la convocatoria bastará con no presentarse.

**La prueba de examen final será la misma en todos los grupos de la asignatura.



NOTA: “En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.”

Convocatoria Extraordinaria: Orientaciones y RenunciaAlternar navegación

La evaluación de esta asignatura será de tipo mixto y constará de tres partes:



- La primera parte consistía en el examen compuesto por teoría y/o ejercicios hacia la mitad del cuatrimestre (aprox. semana 8) que englobaba los contenidos impartidos hasta el momento. Para quien hubiera aprobado esta parte (aprobar significa sacar más de un 5 sobre diez) su peso será el 20% de la asignatura. Quien no la tuviera aprobada tendría que volver a hacerla.



- La segunda parte consistía en la evaluación de los informes semanales de las prácticas de laboratorio. Su peso será el 10% de la asignatura y se mantendrá la nota sin tener que volver a realizarlas.



- La tercera parte era una prueba final compuesta por teoría y/o ejercicios al término del cuatrimestre en la que se evaluaba la parte no evaluada anteriormente. Para quien hubiera aprobado esta parte (aprobar significa sacar más de un 5 sobre diez) su peso será el 70% de la asignatura. Quien no la tuviera aprobada tendría que volver a hacerla. Tendrá un peso del 70%.



La calificación final se obtendrá de la suma de las calificaciones previas pero es necesario superar la nota de 4 sobre diez en todas las pruebas para obtener un aprobado. El aprobado se obtendrá obteniendo como mínimo un 5 sobre 10.



*Los y las estudiantes que no puedan participar en la evaluación mixta deberán justificar documentalmente sus causas en las fechas indicadas en Secretaría del centro para poder optar al

Sistema de Evaluación Final, y podrán acreditar el logro de los resultados de aprendizaje de la

asignatura a través de una evaluación final que consistirá en:



- Sistema de evaluación final: Una prueba final compuesta por teoría y/o ejercicios al término del cuatrimestre en la que se evaluara la totalidad de la asignatura. Tendrá un peso del 100%.El aprobado se obtendrá obteniendo como mínimo un 5 sobre 10.



*Para renunciar a la convocatoria bastará con no presentarse.

**La prueba de examen final será la misma en todos los grupos de la asignatura.



NOTA: “En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.”

Materiales de uso obligatorioAlternar navegación

Apuntes de la asignatura y material subido por el ó la profesora a la plataforma de enseñanza virtual e-gela.

BibliografíaAlternar navegación

Bibliografía básica

Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Claudio Mataix. Ed. Del Castillo (1982)

Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas. José Agüera Soriano. Ed. Ciencia 3, S.A. (1996)

Mecánica de los fluidos. Victor L. Streeter y E. Benjamin Wylie. Ed. Mc Graw-Hill (1994)

Mecánica de fluidos e hidráulica. Ronald V. Giles , Jack B. Evett y Cheng Liu. Ed. Mc Graw-Hill (1994)

Mecánica de fluidos. Frank M. White. Ed. Mc Graw-Hill. (1995)

Fundamentos de Mecánica de Fluidos. P. Gerhart, R. Gross y J. Hochstein. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana (1995)

Mecánica de Fluidos con aplicaciones en ingeniería. Joseph B. Franzini y E. Jhon Finnemore. Ed. Mc. Graw-Hill (1999)

Tribunal de convocatorias 5ª, 6ª y excepcionalAlternar navegación

  • AGUIRRE VICENTE, ALBERTO
  • BILBAO UGARTE, AITOR
  • OLONDO CASTRO, CONCEPCION

GruposAlternar navegación

16 Teórico (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-14

17:00-18:00 (1)

15:30-16:30 (2)

3-4

19:30-20:30 (3)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 3A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)
  • P3M 3A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (2)
  • P3M 3A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (3)

16 P. de Aula-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-14

16:30-17:30 (1)

5-5

19:30-20:30 (2)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 3A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)
  • P3M 3A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (2)

16 P. Laboratorio-1 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-14

18:00-19:00 (1)

5-5

18:00-19:00 (2)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 5L - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)

16 P. Laboratorio-2 (Castellano - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-14

19:00-20:00 (1)

6-6

18:00-19:00 (2)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 5L - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)
  • P3M 5L - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (2)

46 Teórico (Euskera - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-2

17:30-18:30 (1)

1-3

14:30-15:30 (2)

1-14

16:30-17:30 (3)

4-14

14:30-15:30 (4)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)
  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (2)
  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (3)
  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (4)

46 P. de Aula-1 (Euskera - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-3

15:30-16:00 (1)

1-14

16:00-16:30 (2)

3-3

17:30-18:30 (3)

4-14

15:30-16:00 (4)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)
  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (2)
  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (3)
  • P3M 1A - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (4)

46 P. Laboratorio-1 (Euskera - Tarde)Mostrar/ocultar subpáginas

Calendario
SemanasLunesMartesMiércolesJuevesViernes
1-14

17:30-18:30 (1)

11-11

17:30-18:30 (2)

Profesorado

Aula(s) impartición

  • P3M 5L - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (1)
  • P3M 5L - ESCUELA DE INGENIERIA DE BILBAO-EDIFICIO II (2)