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