COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:

1. Conocer los principios fundamentales de la física para la descripción del flujo de fluidos en conducciones mediante: el empleo de variables características (análisis dimensional) y definición de balances de materia, energía y cantidad de movimiento.

2. Aplicar los principios fundamentales del transporte de cantidad de movimiento al diseño y cálculo de conducciones: pérdida de carga, dimensionamiento de conducciones y dispositivos impulsores (bombas).

3. Plantear los principios fundamentales de la física para describir el flujo externo de fluidos en situaciones, tales como: Circulación en lechos de partículas y flujo en canales abiertos.

4. Aplicar los principios fundamentales del transporte de propiedad al diseño de operaciones unitarias basadas en la transferencia de cantidad de movimiento: Sedimentación, Filtración. Fluidización, Agitación y Mezcla de fluidos.



COMPETENCIAS TRANSVERSALES:

1. Utilizar las TICs aplicadas al aprendizaje a nivel avanzado, y manejar de forma básica las fuentes de información y bases de datos específicas de las materias del módulo, así como herramientas ofimáticas de apoyo a las presentaciones orales.

2. Comunicar y transmitir, básicamente, por escrito y de forma oral, los conocimientos, resultados, habilidades y destrezas adquiridos.

3. Resolver problemas de las materias comunes de la rama industrial, planteados con criterios de calidad y ética.

1.- Análisis dimensional y teoría de la semejanza. Objetivo y principios del análisis dimensional. Métodos de análisis dimensional: método de Rayleigh y método de Buckingham. Principios de la semejanza. Criterios de semejanza y módulos adimensionales.

2.- Introducción al flujo de fluidos. Definición de fluido. Clasificación y propiedades de los fluidos. Fluidos no newtonianos: Plásticos de Bingham, fluidos de ley de potencia y plásticos generales. Tipos de flujo y sus características. Concepto de viscosidad. Flujo perfecto o ideal y flujo viscoso. Capa límite. Presión: definiciones y medida. Velocidad: definiciones y medida.

3.- Ecuaciones básicas en el flujo de fluidos. Ecuaciones de conservación para flujo de fluidos. Conservación de la materia: Ecuación de continuidad. Conservación de la energía total y de la energía mecánica: Ecuación de Bernouilli. Conservación de cantidad de movimiento.

4.- Flujo interno. Perfil de velocidad en régimen laminar y turbulento. Rozamiento entre sólidos y fluidos. Pérdida de carga en régimen laminar: Ecuación de Poiseuille. Pérdida de carga en régimen turbulento. Factores de rozamiento para tubos de paredes lisas y rugosas. Gráfica de Fanning. Pérdidas menores: Constante característica y longitud equivalente. Tubos de sección no circular. Cálculo de la potencia necesaria para el flujo. Análisis de redes simples de flujo.

5.- Flujo compresible. Velocidad del sonido. Flujo isotermo y adiabático. Toberas convergentes y divergentes. Flujo compresible en conductos con fricción.

6.- Equipo para el flujo de fluidos. Conducciones y accesorios. Válvulas. Medida de velocidad puntual. Medida de caudal: Diafragmas, boquillas y venturímetros, rotámetros, otros sistemas de medida. Aparatos para la impulsión de líquidos. Clasificación. Bombas de desplazamiento positivo. Bombas centrífugas: Curvas características. Cavitación y carga neta positiva de aspiración. Impulsión de gases: ventiladores, soplantes y compresores. Criterios de selección.

7.- Flujo externo Flujo externo de cuerpos sumergidos: placas planas, cuerpos cilíndricos. Flujo sobre bloque de tubos. Flujo de fluidos a través de lechos porosos. Flujo en canales abiertos y en conducciones parcialmente llenas.

8.- Sedimentación. Velocidad terminal. Sedimentación intermitente o por cargas. Sedimentación libre e impedida. Sedimentación o espesamiento continuo. Sedimentación centrífuga. Diseño de equipos de sedimentación.

9.- Filtración. Introducción. Filtración a presión constante y a caudal constante. Tortas compresibles e incompresibles. Diseño de equipos de filtración.

10.- Fluidización. Introducción. Velocidad mínima de fluidización. Velocidad de arrastre. Características y aplicaciones del lecho fluidizado.

11.- Agitación y mezcla. Introducción. Equipo para la agitación y mezcla. Sistemas con y sin deflectores. Cálculo de la potencia necesaria para la agitación.

- M: Clases teóricas, 30 horas

- GA: Prácticas de aula, 20 horas

- S: Clases de seminario, 5 horas

- GO: Clases de ordenador, 5 horas



La asignatura de Mecánica de Fluidos(MF) es obligatoria en los planes de Grado en Ingeniería Química (IQ) y Grado en Biotecnología (BT). La docencia correspondiente se realizará según las siguientes características generales:

Las clases M se imparten para un sólo grupo que incluye a todos los alumnas y alumnos matriculados en MF independientemente del grado. Las clases GA se imparten para 2 grupos uno para IQ y otro para BT. Para las clases de GO y de S se constituirán también grupos (al menos uno por grado) dependiendo del número de alumnos matriculados.

La calificación de alumno será el resultado de la consideración de: nota de exámenes (Ex, 60%) y nota de seguimiento de curso (SC, 40%).



>> Nota de exámenes: Se realizarán durante el curso dos pruebas parciales escritas con parte teórica y práctica. La superación de las dos pruebas parciales (PP) exime de la obligatoriedad de realizar el examen final. La superación de las PP requiere una media superior a 5 puntos y superior a 3.5 en cada una de las partes y será la nota Ex.

Los alumnos que no hayan superado las PP y aquellos que superándolas deseen aumentar la puntuación obtenida podrán realizarán el examen final oficial de la asignatura de cuyo resultado se obtendrá la definitiva nota Ex.

>> Nota de seguimiento del curso (SC) a través de 1 ó las 2 actividades siguientes:

- Resolución de problemas y casos prácticos en clases de seminarios y su presentación.

- Realización y presentación de un máximo de dos trabajos teóricos. Pueden requerir exposición oral.



Dentro de las primeras 9 semanas de curso, el alumno podrá solicitar mediante escrito dirigido al profesor de la asignatura su deseo de no realizar SC. En este caso, la calificación será en un 100% el resultado de la nota Ex que obtenga según el procedimiento antes explicado.



Para renunciar a la asignatura, bastará con que el estudiante no se presente al examen final, en cuyo caso la calificación de la asignatura será de no presentado.

Bibliografía básica

McCabe, W.L. Smith, J.C. y Harriot, P; Operaciones básicas de ingeniería química; Mc Graw Hill, Madrid 1991.

Levenspiel, O.; Flujo de fluidos e Intercambio de calor; Reverté, Barcelona 1993

White, F.M.; Mecánica de Fluidos; Mc Graw Hill, Madrid 1983.

Calleja, G., García, F., de Lucas, A., Prats, D., Rodríguez, J.M., Introducción a la Ingeniería Química, Síntesis, Madrid, 1999.

Bibliografía de profundización

Coulson, J.M. y Richardson, J.F.; Sinnott, K., Backhurst, J.R., Harker, J.H. y Peacok, D.G.; Ingeniería Química; Tomo II: Operaciones Básicas, Reverté, Barcelona 1993.
Costa, E. et al.; Ingeniería Química: 3. Flujo de fluidos, Alhambra, Madrid, 1983.