Identificación de la asignatura:

Nombre: Mecánica de Fluidos.Código: CAA0501Docente: Nicolás Adolfo Ramírez PérezÁrea de Formación: Ingeniería Aplicada.Nivel V. Programa de Ingeniería Ambiental.Prerrequisitos: Operaciones de transferencia de masa y Ecuaciones Diferenciales.Créditos: 4ADD: 4TIE: 10LAB: 1

Descripción de la asignatura:

Mecánica de fluidos es la asignatura que busca capacitar en el manejo de los fluidos, al conocerse sus propiedades físicas y mecánicas, comprender su comportamiento para proponer y diseñar soluciones a problemas relacionados con fluidos.

Justificación y articulación de la asignatura:

Mecánica de fluidos es la asignatura con la que el estudiante inicia sus estudios en la disciplina Mecánica de fluidos y recursos hidráulicos. En ella se construyen las bases conceptuales y teóricas que se convierten en la cimentación de otras materias de naturaleza profesional, como son Hidráulica, Ingeniería del Agua, Tratamiento de agua potable (Profundización, línea A) y Tratamiento de agua servida (Profundización, línea A), Ingeniería del aire, Contaminación de la atmósfera (Profundización, línea A) y Calentamiento global (Profundización, Línea A).

OBJETIVO GENERAL Identificar, calcular e interpretar las propiedades y las variables físicas de los fluidos y de los flujos, expresadas como fuerzas que actúan sobre o desde los contornos que delimitan las masas fluidas, incluidos los cuerpos sumergidos, total o parcialmente, bien en condiciones estáticas o de movimiento.

OBJETIVO ESPECÍFICO 

•Determinar las propiedades estáticas de los fluidos relacionadas con su control y sus manifestaciones requeridas para la gestión de los recursos naturales.

•Calcular e interpretar las variables de la cinemática de fluidos relacionadas con la circulación general de los fluidos en los cuerpos de agua, en el sistema atmosférico o dentro de las estructuras de control, tratamiento y aprovechamiento de los recursos naturales.

 •Calcular las variables de dinámica de fluidos relacionadas con las fuerzas en las superficies de interacción de los fluidos con las estructuras o con los cuerpos sólidos para su aprovechamiento, control o tratamiento.

Competencias a desarrollar

Formar profesionales capaces de analizar, planificar, diseñar, evaluar y en general participar en proyectos de aprovechamiento de los recursos naturales, garantizando la conservación del medio ambiente, de acuerdo con las condiciones y las expectativas de la nación colombiana, con la capacidad de comprensión y planteamiento de alternativas de solución de problemas utilizando la Mecánica de Fluidos.

UNIDAD

HORAS

TEÓR.

HORAS PRÁCT.

UNIDAD 1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Y

ESTÁTICA DE LOS FLUIDOS

UNIDAD 2. HIDRODINÁMICA. MOVIMIENTO DE LOS

FLUIDOS

UNIDAD 3. FLUJO DE FLUIDOS COMPRESIBLES

UNIDAD 4. MECÁNICA DE FLUIDOS AMBIENTAL

14

14

14

12

10

6

6

4

TOTAL 64 16

Unidad 1: Conceptos fundamentales y estática de los fluidos.

Conocer el concepto de fluido, el manejo de las unidades de

fuerza, masa, longitud y tiempo, así como el conocimiento de las propiedades de los fluidos, como densidad, peso específico, viscosidad, tensión superficial y cohesión, manejo de los parámetros presión y sus determinaciones.

La estática de los fluidos se refiere al estudio de su estado de reposo, las características de las fuerzas ejercidas; ecuación de la hidrostática, del principio de Pascal, del concepto de altura o nivel piezométrico; fuerza de flotación, cuerpos flotantes y sumergidos.

Recursos:

•Foro Estática de los Fluidos. Los estudiantes participarán de este foro con un tema específico.

•Tarea propiedades de los fluidos. Los estudiantes desarrollarán dicha tarea con una calificación para su Seguimiento.

Actividades de aprendizaje.

Prácticas a realizar: En los correspondientes Laboratorios de la Universidad.

Propiedades de los Fluidos:•Densidad.•Peso especifico.•Viscosidad.

Estática de los fluidos: •Piezómetros.•Manómetros.

Unidad 2. Hidrodinámica. Movimiento de los fluidos.

Comprende el estudio del movimiento de los fluidos, su descripción, las líneas de trayectoria, líneas de corriente, aceleración y velocidad angular. Igualmente la clasificación de los fluidos, uni, bi y trimensional; flujos viscosos, flujo laminar y turbulento; flujos incompresibles y flujos compresibles; estudio de la ecuación de Bernoulli.

Actividad de aprendizaje:

Practica a realizar en el Laboratorio de Hidráulica.

Tema de aprendizaje:

•Flujo laminar.•Flujo turbulento.

Unidad 3. Flujo de Fluidos compresible.

Comprende el estudio del flujo de los fluidos compresibles, de las ecuaciones termodinámicas básicas, de la velocidad del sonido y del número de Mach; del estudio del flujo isentrópico, flujo adiabático, flujo no friccional y flujo isotérmico.

Unidad 4. Mecánica de fluidos ambiental.

Comprende el estudio de la mecánica de los fluidos en el ambiente, con los procesos de transporte de fluidos, cantidad de movimiento, calor y sus ecuaciones fundamentales, masa y sus ecuaciones fundamentales, transporte difusor, transporte advectivo y difusor.

•BIBLIOGRAFIA

•Potter C., Merle y otro. Mecánica de Fluidos. Tercera edición. Cengage Learning Editores, 2002. •Mott, Robert L y otro. Traducido por Javier Enríquez Brito. Mecánica de Fluidos. Pearson Educación, 2006. •Bergadà G., Josep M. Mecánica de fluidos: problemas resueltosVolumen 111 de Aula politécnica. Ediciones UPC, 2006.•Meriam, J.L. y L.G. Kraige. Mecánica para Ingenieros: Dinamica. ISBN 8429142800, 9788429142808. Reverte, 2000. •Yunus, A. Çengel y otros. Traducido por Víctor Campos Olguín. Mecánica de Fluidos: Fundamentos y aplicaciones. McGraw Hill, 2006.•Munson, Bruce R. Fundamentos de Mecánica de Fluidos. Editorial Limusa Wiley, Mexico, 2003. •Beltrán P., Rafael G. Fundamentos de Mecánica de Fluidos. Universidad de Los Andes, Bogotá, 2005. •Crespo Martínez, Antonio. Mecánica de Fluidos. International Thomson, Madrid, 2006. •Streeter, Víctor L. Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill, Santa Fe de Bogota, 2000. •Mataix, Claudio. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Oxford University, México, 1982. •Shames, Irving H. Mecánica de fluidos, Juan G. Saldarriaga, Traductor. McGraw-Hill, Santa Fe de Bogotá, 2001. •Gerhart, Philip M. y otros. Fundamentos de Mecánica de Fluidos. Segunda edición Addison Wesley Iberoamericana, 1992.•www.ucsc.cl/~mvillagran/regimen%20impermanente.doc . Capitulo V. Hidráulico del Régimen Impermanente en conductos a presión. Hidráulica en contornos cerrados. Universidad Católica de la Santísima Concepción. Facultad de Ingeniería. [¨Consultado en Septiembre 2009].•http://www1.ceit.es/asignaturas/Fluidos1/WEBMF/Mecanica%20de%20Fluidos%20I/MFI6.htm. Mecánica de Fluidos. Conceptos básicos. [Consultado en Julio 2010].