La asignatura Mecánica de Fluidos perteneciente al segundo curso de los grados de Ingeniería Mecánica, Ingenieria Electrónica Industrial y Automática, Ingeniería Eléctrica y al doble grado en Ingeniería Mecánica + Ingeniería Electrónica Industrial y Automática pertenece al módulo de asignaturas comunes a la rama industrial.

Dado su carácter básico, la asignatura sienta los cimientos para el resto de asignaturas del área hidráulica presentes en los grados mencionados, que exigen una base solida, como son: Instalaciones y Máquinas Hidráulicas y Sistemas Neumáticos y Oleohidráulicos.

Es importante que la alumna o el alumno tenga una base fuerte en materias como física y cálculo, ya que son la base de esta asignatura.

La asignatura aporta a la alumna o alumno una base hidráulica que la alumna o el alumno podrá usar tanto en las asignaturas comentadas previamente como en cualquier profesión que realice en el futuro.

C.3 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

C.4 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial en la especialidad mecánica.

C.12 Adoptar una actitud responsable, ordenada en el trabajo y dispuesta al aprendizaje considerando el reto que planteará la necesaria formación continua.

C.13 Aplicar las estrategias propias de la metodología científica: analizar la situación problemática cualitativa y cuantitativamente, plantear hipótesis y soluciones utilizando los modelos propios de la Ingeniería Industrial, especialidad mecánica.



Las competencias más específicas de la asignatura se muestran a continuación, indicando las competencias de grado relacionadas.



1. Conocer, comprender y aplicar los conceptos básicos de la Mecánica de Fluidos de tal forma que permita reconocer dichos conceptos para poder aplicarlos en situaciones planteadas en el ámbito de la Ingeniería y para resolver problemas interpretando las soluciones (relacionada con C3, C4, C13).

2. Aplicar las estrategias propias de la metodología científica en la Mecánica de Fluidos: analizar la situación problemática cualitativa y cuantitativamente, plantear hipótesis e interpretando las soluciones (relacionada con C3, C4, C13).

3. Exponer justificadamente el proceso que se ha seguido para resolver el problema mediante conceptos, resultados y procedimientos de la Mecánica de Fluidos (relacionada con C4).

4. Adoptar una actitud responsable, ordenada en el trabajo y dispuesta al aprendizaje, desarrollando recursos para el trabajo autónomo (relacionada con C12).



Los resultados de aprendizaje son los siguientes:



1. Identifica los elementos básicos de la instalación hidráulica. Analizar datos conocidos y unidades.

2. Describe el proceso óptimo para la resolución del problema en función de los datos conocidos.

3. Resolución del problema aplicando el conocimiento adquirido.

4. Interpreta la solución con los conocimientos adquiridos.

La asignatura contiene una primera parte de conocimientos básicos de la materia, principalmente físicos. A continuación, comienza el bloque de estática, o el estudio de fluidos en reposo. Este bloque de estática incluye el cálculo de presiones, así como las fuerzas realizadas por un fluido sobre cuerpos sumergidos y conocimientos de flotación. El siguiente gran bloque viene relacionado con la dinámica de fluidos y con las ecuaciones fundamentales de flujo (Ecuación de continuidad, Ecuación de la energía y Ecuación de la cantidad de movimiento). El cuarto bloque es el de análisis dimensional y la teoría de modelos. Pasamos al siguiente bloque en el que se estudia brevemente la resistencia de flujos externos y el cálculo de pérdidas de carga en conducciones cerradas, para acabar con el estudio de un fenómeno como el golpe de ariete y el flujo en conductos abiertos.



Programa de la asignatura:

1.- Introducción a la mecánica de fluidos. Conceptos previos.

2.- Propiedades físicas de los fluidos. Definiciones.

3.- Leyes generales de la estática de los fluidos.

4.- Estática de un fluido incompresible en el campo gravitatorio. Hidrostática.

5.- Estática de los fluidos en otros campos de fuerza. Equilibrio relativo.

6.- Estática de fluidos compresibles en el campo gravitatorio.

7.- Fuerzas sobre superficie.

8.- Fuerzas sobre cuerpos cerrados.

9.- Fundamentos del movimiento de fluidos.

10.- Teorema de la conservación de la masa. Ecuación de la continuidad.

11.- Ecuaciones fundamentales de la dinámica de los fluidos.

12.- Ecuación de Bernoulli.

13.- Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli. Aparatos de medida.

14.- Teorema de la cantidad de movimiento.

15.- Aplicaciones del teorema de la cantidad de movimiento.

16.- Análisis dimensional y teoría de modelos.

17.- Efectos de la viscosidad en flujos.

18.- Estudio de pérdidas de carga en conductos cerrados.

19.- Flujo permanente de fluidos en conductos cerrados. Cálculo práctico de conducciones. Redes

20.- Régimen variable en tuberías.

21.- Flujo permanente en conductos abiertos. Canales.

22.- Máquinas hidráulicas. Principios fundamentales. Turbomáquinas hidraúlicas.

23.- Turbinas hidráulicas. Centrales hidroeléctricas.

24.- Bombas hidráulicas.

25.- Instalaciones de bombeo.



5.- PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO



1.- Prácticas sobre las propiedades de los fluidos y medida de la presión

2.- Prácticas sobre cálculo de fuerzas

3.- Prácticas sobre medida del flujo fluido.

4.- Prácticas sobre medida del flujo fluido.

5.- Prácticas sobre estudio de flujos reales.- Perdidas de carga en conductos. Practicas sobre bombas e instalaciones de bombeo

La asignatura consta de 6 créditos, 4,5 créditos teóricos (teoría y problemas) y 1,5 créditos prácticos de laboratorio.



La asignatura se imparte en dos clases de una hora y media a la semana, de teoría y problemas indistintamente, según la teoría explicada y la necesidad de aplicarla en problemas, durante el segundo cuatrimestre. La asistencia a clase y el trabajo continuado es fundamental para la asimilación y el seguimiento de la asignatura.



A lo largo del curso se imparten 15 horas de laboratorio por alumna o alumno. Basándonos en nuestra experiencia, las prácticas de laboratorio que se imparten son eminentemente docentes y mediante ellas se trata de que las alumnas y alumnos adquieran la formación siguiente:



Repaso, profundización y utilización de los conceptos teóricos previamente explicados en las clases teóricas.

Adquirir experiencia y práctica en la toma de medidas y realización de ensayos experimentales.

Trabajo en grupo, muy importante para su trabajo futuro como ingeniero.

Presentación de informes, muy importante también para su vida profesional.

Utilización de software informático en todo el proceso.



Las prácticas de laboratorio se llevarán a cabo en grupos, formados como máximo por 5 alumnas y alumnos. Las prácticas se realizarán tras haberse impartido en las clases teóricas los conceptos necesarios (en la medida en que sea posible). Durante el cuatrimestre, cada grupo realizará aproximadamente cinco sesiones de 3 horas, haciendo tres prácticas por sesión, más o menos. En las prácticas de laboratorio, se pasará lista. En cada sesión de prácticas cada grupo deberá de realizar una serie de cálculos, que se les indicará previamente, con las medidas efectuadas en el laboratorio aplicando los conceptos teóricos previamente explicados en teoría. Además las y los alumnos, también por grupos, podrán realizar un informe con todos los datos, cálculos y resultados obtenidos en la práctica, y entregarlo en un plazo previamente asignado.



Para finalizar conviene resaltar que la asignatura exige a la alumna o alumno un trabajo continuo a lo largo del curso, para conseguir su asimilación y dominio de los conceptos.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 100

Existe una única opción para la evaluación del alumno o alumna: la evaluación final. Consistirá en una prueba escrita sobre toda la asignatura (100 % de la nota), sea en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria. Podrá constar de una o más preguntas relativas a las prácticas del laboratorio siendo el resto teoría y ejercicios. Los exámenes de evaluación final, tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria, se celebrarán en las fechas y horas oficiales asignadas por la escuela.



Todos los alumnos que se presenten a uno de los dos exámenes finales, sea en convocatoria ordinaria como en la extraordinaria, obtendrán calificación. La calificación del alumnado como NO PRESENTADO queda por tanto reservada para los alumnos que no se presenten a dichas pruebas.

Existe una única opción para la evaluación del alumno o alumna: la evaluación final. Consistirá en una prueba escrita sobre toda la asignatura (100 % de la nota), sea en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria. Podrá constar de una o más preguntas relativas a las prácticas del laboratorio siendo el resto teoría y ejercicios. Los exámenes de evaluación final, tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria, se celebrarán en las fechas y horas oficiales asignadas por la escuela.



Todos los alumnos que se presenten a uno de los dos exámenes finales, sea en convocatoria ordinaria como en la extraordinaria, obtendrán calificación. La calificación del alumnado como NO PRESENTADO queda por tanto reservada para los alumnos que no se presenten a dichas pruebas.

Apuntes de la asignatura.
Libro de cuadros y ábacos.
Guión de prácticas de laboratorio.
Colección de problemas.
Cuaderno de exámenes.

En relación con la utilización de materiales, medios y recursos en las pruebas de evaluación, se establece que en esta asignatura queda terminantemente prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, en lo que se refiere a la PARTE DE TEORÍA, y que en la PARTE DE EJERCICIOS, solo podrán utilizarse los materiales que se comuniquen al alumnado con la suficiente antelación.

Bibliografía básica

- AGÜERA SORIANO, José. "Mecánica de Fluidos incompresibles y Turbomáquinas Hidráulicas" Ed.: Ciencias - 1992.

- DOUGLAS J. F. "Mecánica de los Fluidos" Volumen I y II. Ed.: Bellisco - 1991.

- FOX R.W. y Mc. Donald A.T. "Introducción a la Mecánica de Fluidos". Ed.: Mc. Graw-Hill - 1989.

- GARCÍA TAPIA, Nicolás. "Ingeniería Fluidomecánica" Universidad de Valladolid - 2002.

- KAY, Melvyng. "Practical hydraulics" Ed.Taylor and Francis.

Bibliografía de profundización

- STREETER V.L. WYLIE E.B. "Mecánica de los fluidos". Ed.: Mc. Graw-Hill, 1979.
- WHITE F.M. "Mecánica de fluidos" Ed.: Mc. Graw-Hill 1983.

Revistas

Ingeniería del agua
Tecnología del agua