FACULTAD DE INGENIERÍA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE TERMOENERGÍA Y MEJORAMIENTO AMBIENTAL
Programa de la Asignatura: ELEMENTOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS Clave: 1627 Núm. de créditos: 10 Carrera: ING. MECANICO Duración del curso: Semanas: 16 Horas: 96 Semestre: 6 Horas a la semana: Teoría: 4 Obligatoria: SI Prácticas: 2 Optativa: OBJETIVO DEL CURSO El alumno se introducirá al estudio de la mecánica de los fluidos a través de las ecuaciones fundamentales en forma integral. Al finalizar el curso. El alumno podrá analizar problemas de interés práctico propios de la ingeniería de fluidos y térmica. TEMAS Núm: Nombre: Horas I INTRODUCCION 4 II ESTATICA DE FLUIDOS 10 III ECUACIONES DE CONSERVACION EN FORMA INTEGRAL 20 IV ANALISIS DIMENSIONAL 8 V FLUJO EN TUBERIAS 10 VI FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL 12 64 PRACTICAS DE LABORATORIO 32 96 ASIGNATURAS ANTECEDENTES OBLIGATORIAS : ELEMENTOS DE MECÁNICA DEL MEDIO CONTINUO ASIGNATURAS ANTECEDENTES : TERMODINÁMICA CÁLCULO III DINÁMICA ÁLGEBRA LINEAL ASIGNATURAS CONSECUENTES : MÁQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO TURBOMAQUINARIA ASIGNATURAS CONSECUENTES OBLIGATORIAS : DINÁMICA DE FLUIDOS ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS I INTRODUCCION ANTECEDENTES: Termodinámica OBJETIVO: El alumno se introducirá al estudio de la mecánica de fluidos y se familiarizará con los términos y conceptos básicos de la disciplina. CONTENIDO: I.1 Sinopsis histórica. Panorama general de las aplicaciones de la mecánica de fluidos I.2 Definiciones: medios continuos, fluidos, líquidos y gases I.3 Propiedades de los fluidos: densidad, peso específico, viscosidad, esfuerzo, presión, temperatura, calores específicos I.4 Clasificación del movimiento de los fluidos: compresible e incompresible, viscoso y no viscoso, laminar y turbulento II ESTATICA DE FLUIDOS ANTECEDENTES: Estática OBJETIVO: El estudiante aprenderá a realizar el cálculo de las presiones manométricas y de las fuerzas que actúan sobre superficies sumergidas en un fluido en reposo. CONTENIDO: II.1 Presión hidrostática II.2 Manometría II.3 Masa de un fluido sujeto a una aceleración constante II.4 Fuerzas sobre superficies sumergidas II.5 Estabilidad en la flotación II.6 Tensión superficial III ECUACIONES DE CONSERVACION EN FORMA INTEGRAL ANTECEDENTES: Termodinámica Cinemática Cálculo Vectorial OBJETIVO: El estudiante comprenderá las ecuaciones fundamentales de la mecánica de fluidos (masa, momentum y energía) aplicables a un volumen de control. CONTENIDO: III.1 Conservación de la masa III.2 Conservación de la cantidad de movimiento y del momento de la cantidad de movimiento III.3 Conservación de la energía. Fluidos con adición y sustracción de energía III.4 Ecuación de Bernoulli IV ANALISIS DIMENSIONAL ANTECEDENTES: Cinemática Algebra lineal OBJETIVO: El estudiante aprenderá a utilizar el análisis dimensional como un método auxiliar para el estudio del movimiento de los fluidos. CONTENIDO: IV.1 Dimensiones: sistemas MLT y FLT IV.2 Unidades: Sistema Internacional (SI) y sistema inglés IV.3 Parámetros adimensionales. Teorema de Buckingham IV.4 Semejanza. Teoría de los modelos V FLUJO EN TUBERIAS ANTECEDENTES: Termodinámica Dinámica OBJETIVO: El estudiante aprenderá a realizar el cálculo básico de pérdida de energía en tuberías debido a la fricción y a la presencia de accesorios comunes. CONTENIDO: V.1 Pérdidas, factores de fricción V.2 Válvulas, codos, expansiones y contracciones V.3 Sistemas de tuberías VI FLUJO COMPRESIBLE UNIDIMENSIONAL ANTECEDENTES: Termodinámica OBJETIVO: Ofrecer al estudiante una introducción a la Dinámica de gases y sus aplicaciones más importantes en la ingeniería. CONTENIDO: VI.1 Ondas acústicas. Cono de Mach VI.2 Ecuaciones para un flujo isentrópico. Propiedades de estancamiento VI.3 Toberas y difusores VI.4 Flujo con fricción en un ducto de área constante VI.5 Ondas de choque normales. Introducción a las ondas de choque oblicuas TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION: Exposición oral (X) Exámenes parciales (X) Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X) Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula ( ) Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase ( ) Seminarios (X) Asistencia a prácticas ( ) Lecturas obligatorias (X) Otros: Trabajo de investigación (X) Prácticas de taller o laboratorio (X) Prácticas de campo ( ) Otras: BIBLIOGRAFIA Texto Temas de la materia para los que se recomienda: TEXTOS BASICOS WHITE F. M. TODOS "Mecánica de fluidos" Mc Graw-Hill México 1983 STREETER V. L. y WYLIE E. B. TODOS "Mecánica de fluidos" Mc Graw-Hill, 6a. Ed. México, 1979 WHITAKER, Stephan TODOS "Introduction to fluid mechanics" Prentice Hall Inc. New York, 1968 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA FOX, R. W. y Mc DONALD A. T. TODOS "Introducción a la mecánica de fluidos" Interamericana; 2a. Ed. México, 1983 MATAIX, Claudio VI "Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas" Harla, 2a. Ed. México, 1982 VENNARD, J. K. y STREET R. L. TODOS "Elementos de mecánica de fluidos" CECSA, 2a. Ed. México, 1979