220112 - Fluidotècnia · PDF fileShames, I.H. Mecánica de fluidos. 3ª ed....

Última modificació: 13-11-2017

220112 - Fluidotècnia

Universitat Politècnica de Catalunya1 / 7

Competències de la titulació a les quals contribueix l'assignatura

Responsable: Esteve Codina Macià i Pedro Javier Gamez-Montero

Unitat que imparteix:

Curs:

Crèdits ECTS:

729 - MF - Departament de Mecànica de Fluids

2017

GRAU EN ENGINYERIA EN TECNOLOGIES INDUSTRIALS (Pla 2010). (Unitat docent Obligatòria)

4,5 Idiomes docència: Català

Unitat responsable: 205 - ESEIAAT - Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa

Titulació:

Professorat

Específiques:1. Coneixement aplicat dels fonaments dels sistemes i màquines fluidomecàniques

Requisits

Es considera imprescindible haver superat l'assignatura de Mecànica de Fluids




En acabar l'assignatura, l'estudiant ha de haver assolit Nivell 3 (aplicació) amb objectius d'aprenentatge general:

Tècnica en l'àmbit de la seva especialitat- Conèixer els fonaments científics - Saber utilitzar la tecnologia i l'enginyeria necessària

Actuació professional - Analitzar situacions concretes, definir problemes, prendre decisions i implementar plans d'actuació en la recerca de solucions.- Aplicar coneixements adquirits a situacions reals, gestionant adequadament els recursos disponibles.- Interpretar estudis, informes, dades i analitzar-les numèricament. - Seleccionar i manejar les fonts d'informació.- Utilitzar les eines informàtiques existents com a suport.- Treballar en equip multidisciplinari.- Valorar la formació integral, la motivació personal, la mobilitat.

Comunicació- Entendre i expressar-se amb la terminologia adequada.

Objectius d'aprenentatge de l'assignatura

- Sessions presencials d'exposició dels continguts.- Sessions presencials de treball pràctic.- Treball autònom d'estudi i realització d'exercicis.- Preparació i realització d'activitats avaluables en grup.

Grup gran: Metodologies de Càlcul i Disseny En les sessions d'exposició dels continguts el professor introduirà les bases teòriques de la matèria, conceptes, mètodes i resultats il·lustrant-los amb exemples convenients per facilitar-ne la seva comprensió. A més, es treballaran exemples i aplicacions particulars, amb una participació més activa per part de l'estudiant.

Grup petit: Seminaris d'aplicacions reals (components, sistemes i processos )Les sessions de treball pràctic a l'aula seran de quatre classes:a) Sessions en les que el professor resoldrà els problemes a la pissarra a forma d'exemple aplicant tècniques, conceptes i resultats teòrics (50%)b) Sessions en les que el professor guiarà als estudiants en l'anàlisi de dades i la resolució de problemes. (25%)c) Sessions de controls (20%)d) Sessions de presentació de treballs realitzats en grup per part dels estudiants. (5%)

Es proposaran aplicacions de fluids reals per al càlcul i disseny fluidodinàmic. A la classe següent s'exposarà un esquema de resolució de l'aplicació i es proposarà la de la sessió següent. L'objectiu es la resolució per part de l'estudiant aplicant tots els coneixements adquirits a les classes expositives i autocontrols.

Els estudiants elaboraran treballs en grups de tres que hauran d'entregar i que podrien ser demanats per a presentar públicament en sessions d'aplicació.

Aprenentatge autònomEls estudiants, de forma autònoma hauran d'estudiar per tal d'assimilar els conceptes, resoldre els exercicis proposats ja sigui manualment o amb l'ajut de l'ordinador. Les activitats autocontrols estaran dissenyades per tal de que serveixin coma problemes bàsics per a la resolució de les aplicacions fluidodinàmiques reals proposades, i resoldre els autocontrols.

Metodologies docents




- Discutir i argumentar en fòrums diversos.

Transferència tecnològica.- Analitzar i valorar les implicacions medi ambientals, socials i ètiques de l'activitat professional.- Tenir un esperit crític i innovador.- Reciclar-se en els nous avenços tecnològics mitjançant un aprenentatge continu.

Capacitats a les que contribueix l'assignatura:

ESPECÍFIQUESConeixements bàsics dels sistemes de transferència mitjançant els fluids i la seva aplicació al accionament de mecanismesen els Vehicles Aeroespacials- Capacitat per explicar els principis bàsics - Capacitat per explicar el funcionament de les màquines hidràuliques.- Capacitat per calcular, en el laboratori, la mesura de paràmetres tècnics de sistemes fluids, components i màquines hidràuliques.- Capacitat per determinar les característiques del fluid i els elements mecànics bàsics per assegurar el correcte funcionament d'un mecanisme (alerons, portes d'accés, trens aterratge, etc)

GENÈRIQUES- Capacitat per aprendre nous coneixements, tècniques, mètodes i teories de forma autònoma durant tota la vida professional.- Capacitat per buscar informació bibliogràfica, per internet o altres mitjans, per al desenvolupament de noves idees i l'exercici professional.- Aprenentatge i treball autònoms- Treball en equip- Gestió del temps i organització del treball

Dedicació total: 112h 30m Hores grup gran:

Hores grup petit:

Hores aprenentatge autònom:

31h

14h

67h 30m

27.56%

12.44%

60.00%

Hores totals de dedicació de l'estudiantat




Continguts

Mòdul 1: INTRODUCCIÓ AL DISSENY

Mòdul 2: ANALISIS FLUIDOESTÀTIC

Dedicació: 5h

Dedicació: 12h

Grup gran: 2h Grup petit: 1h Aprenentatge autònom: 2h


1.1. Anàlisis/Disseny (problema directa i problema invers)1.2. Tipus d'anàlisis: integral, diferencial i adimensional1.3. Fluids (tipologia i propietats)1.4. Exemples d'aplicacions

2.1. Hidrostàtica del camp gravitatori2.2. Força sobre superfícies2.3. Flotació2.4. Estabilitat de cossos flotants i cossos submergits2.5. Exemples d'aplicacions

Descripció:

Descripció:

Activitats vinculades:


A - AutocontrolsE- Exercicis d'aplicació/SeminarisEX1 - Primer parcial





Mòdul 3: ANÀLISIS DINÀMIC INTEGRAL

Mòdul 4: ANÀLSIS DINÀMIC DIFERENCIAL

Dedicació: 40h

Dedicació: 39h



3.1. Conceptes propedèutics: lleis de conservació3.2. Balanços macroscòpics en sistemes isotèrmics3.3. Exemples disseny i càlcul de elements, maquines e instal·lacions per la manipulació de fluids (agitadors, toveres, dipòsits, sistemes de canonades amb turbomàquines, sistemes de regulació, etc)3.4. utilització dels balanços macroscòpics per plantejar problemes de flux no estacionari

4.1. Conceptes propedèutics: equacions del moviment: Cauchy, Navier-Stokes, Reynolds, Euler, Bernouilli4.2. Exemples d'aplicacions de fluxos a Re baixos: coixinets (hidrostàtics i fluid dinàmics), lubricació, manipulació de productes alimentaris, flux en medis porosos, etc.4.3. Exemples d'aplicacions de fluxos a Re alts: Objectes immergits en una corrent, Arrossegament i sustentació per objectes simètrics i asimètrics4.4. Exemples d'aplicacions en regiment transitori: oscil·lacions, posta en marxa i parada de màquines, etc.

Descripció:

Descripció:




A - AutocontrolsE- Exercicis d'aplicació/SeminarisEX2 - Segon parcial




- 1a Avaluació: examen parcial, pes: 35%- 2a Avaluació: examen final, pes: 35%- Seminaris: 20%- Autocontrols (Tipus test treball autònom individual): 10%

*En el cas de resultats poc satisfactoris al primer parcial, i sempre que la nota sigui inferior a 5, el segon parcial es substituirà per un examen final amb el contingut de tota la assignatura, amb parts diferenciades per parcials. La nota finalcorresponents a parcials (70%) serà la més alta entre l'examen final i la ponderació entre 1er parcial i la part del segon parcial a l'examen final.

Sistema de qualificació

Mòdul 5: ANÀLSIS ADIMENSIONAL I FLUX EXTERN

Dedicació: 16h 30m

Grup gran: 5h Grup petit: 2h Aprenentatge autònom: 9h 30m

5.1. Les lleis de semblança (geomètrica, cinemàtica i dinàmica)5.2. Teoria de models, el disseny d'experiments i la correlació de dades experimentals.5.3. Exemples d'aplicacions

Descripció:

Activitats vinculades:A - AutocontrolsE- Exercicis d'aplicació/SeminarisEX2 - Segon parcial




Normes de realització de les activitats

Els autocontrols son de tipus test i es faran individualment com a aprenentatge autònom.Els exàmens parcials consten de dos exercicis de durada aproximada de 2 hores, presentats en paper escrits amb bolígraf. Es podrà tenir formulari fet a mà pels estudiants. Els exercicis seran en general més de tipus resolutiu que expositiu, i sovint es demanaran resultats numèrics. Les dades numèriques aniran sempre expressades en unitats del SI. Cada exercici es puntuarà entre 0 i 10 punts en funció de la seva dificultat i extensió. Dins de cada exercici podrà haver-hidiferents apartats amb la seva puntuació explícita compresa entre 0 i 3 punts.Criteris de correcció - Per obtenir la màxima puntuació cal: Presentar el plantejament i el seu raonament de manera claraArribar al resultat numèric correcte amb unitats correctes Presentar els gràfics indicant les escales amb unitats correctes. Presentar els esquemes, diagrames de blocs, etc. sense ambigüitats. - Es valoren positivament la pulcritud, concisió, precisió i claredat en la presentació. És bo fer a part i separar esborranys, càlculs previs, etc., del desenvolupament i resolució que es donen per bons. Aquests, en general, només cal que incloguincomentaris concisos Per altra banda: - Es penalitzen fortament de manera que poden arribar a anul·lar la puntuació en un apartat: Els errors dimensionals i conceptuals en els raonaments. Els resultats sense unitats o expressats en unitats no pertanyent al SI. - Els errors numèrics que portin a resultats raonables (p.ex. dins de l'ordre de magnitud del resultat correcte) només es penalitzen lleument. Altres errors numèrics, com per exemple un canvi de signe o un valor sense sentit, poden arribar a ser considerats errors conceptuals (p.ex. una pressió absoluta negativa). - En preguntes encadenades no es penalitzen els errors derivats dels resultats anteriors, sempre i quan prendre aquests com a dades no representi un error conceptual i els resultats que se'n derivin siguin raonables.

Bibliografia

Bàsica:

Complementària:

Gerhart, P.M.; Gross, R.J.; Hochstein, J.I. Fundamentos de mecánica de fluidos. 2ª ed. Argentina: Addison-Wesley Iberoamericana, 1995. ISBN 0201601052.

Round G.F.; Garg, V.K. Applications of fluid dynamics. London: Edward Arnold, 1986. ISBN 0713135468.

Shames, I.H. Mecánica de fluidos. 3ª ed. Santafé de Bogotá: McGraw-Hill, 1995. ISBN 9586002462.

Spurk, J.H. Fluid mechanics: problems and solutions. Berlín: Springer, 1997. ISBN 3540616527.

White, Frank M. Mecánica de fluidos. 5ª ed. Madrid: McGraw-Hill, 2004. ISBN 9788448140762.

Heras Jimenez, S.A. Fluidos, bombas e instalaciones hidráulicas [en línia]. Barcelona: Iniciativa Digital Politècnica, 2011 [Consulta: 07/07/2017]. Disponible a: <http://hdl.handle.net/2099.3/36653>. ISBN 9788476538012.

Bird, R.B.; Stewart, W.E.; Lightfoot, E.N. Fenómenos de transporte: un estudio sistemático de los fundamentos del transporte de materia, energía y cantidad de movimiento. Barcelona: Reverté, 1992. ISBN 8429170502.

Schlichting, Hermann. Teoria de la capa límite. Bilbao: Urmo, 1972.

Virto Albert, L. Mecànica de fluids: fonaments. Vol. 1 [en línia]. Barcelona: Edicions UPC, 1993-1996 [Consulta: 07/07/2017]. Disponible a: <http://hdl.handle.net/2099.3/36714>. ISBN 8476533721.

Virto Albert, L. Mecànica de fluids: fonaments. Vol. 2 [en línia]. Barcelona: Edicions UPC, 1993-1996 [Consulta: 07/07/2017]. Disponible a: <http://hdl.handle.net/2099.3/36715>. ISBN 8483011441.

220112 - Fluidotècnia · PDF fileShames, I.H. Mecánica de fluidos. 3ª ed....

Documents

Transcript of 220112 - Fluidotècnia · PDF fileShames, I.H. Mecánica de fluidos. 3ª ed....