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La asignatura Introducción a la Mecánica de Fluidos es una asignatura cuatrimestral de 5 créditos ECTS, dentro de la materia Ingeniería Fluidomecánica, que se imparte en el segundo cuatrimestre de segundo curso del Grado en Ingeniería Eléctrica, el Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales y el Máster Universitario en Investigación en Tecnologías Industriales.
La Mecánica de Fluidos aborda el estudio macroscópico del estado de reposo y del movimiento de los fluidos, y de los efectos que éstos ejercen sobre sólidos con los que se encuentran en contacto. Se apoya en unos principios básicos que le confieren una unidad conceptual, y en su estudio aparecen reiteradamente las mismas relaciones matemáticas en diferentes contextos, lo que le proporciona una cierta unidad formal. Esta asignatura tiene por objeto el estudio de los fundamentos de la Mecánica de Fluidos y la aplicación de las ecuaciones generales de conservación, que expresan los principios básicos, al análisis de distintos tipos de flujos de interés en ingeniería.
Debe destacarse que se trata de una asignatura de contenidos fundamentales, necesaria para abordar otras de carácter más especializado y tecnológico, y que en sí misma posee contenidos de inmediata aplicación en ingenieríaa, que no volverán a ser estudiados en cursos posteriores. Los conocimientos adquiridos en estas asignaturas tendrán aplicación en el estudio de las asignaturas "Centrales Hidráulicas", "Energía Eólica" y "Máquinas Térmicas", entre otras.
El estudio de esta asignatura contribuye al desarrollo de las competencias genéricas y específicas enumeradas en el apartado correspondiente.
Para el estudio de esta asignatura se requieren conocimientos previos, adquiridos en cursos anteriores, sobre mecánica, termodinámica, campos y ondas, cálculo vectorial, cálculo integral y ecuaciones diferenciales.
El cauce de consulta normal con el Equipo Docente es el curso virtual. Además, es posible contactar con el Equipo Docente por teléfono o personalmente en el horario de guardia, o bien a través de correo electrónico.
Horario de guardia: lunes, de 16 a 20 h.
Departamento de Mecánica, E.T.S. de Ingenieros Industriales.
Despachos 1.36 y 1.45.
Teléfonos:
Direcciones de correo electrónico:
-
czanzi@ind.uned.es
-
jhernandez@ind.uned.es
(En los mensajes de correo electrónico deberá incluirse, dentro del texto que especifique el Asunto, la clave INTMFLU).
COMPETENCIAS DEL GRADO (ORDEN CIN 351-2009)
COMPETENCIAS BÁSICAS:
CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
COMPETENCIAS GENERALES:
CG.3. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG.4. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
CG.5. Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
CG.6. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
CG.10. Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS COMUNES A LA RAMA INDUSTRIAL:
CEC.2. Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.
OTRAS COMPETENCIAS:
- Comprensión de textos técnicos en lengua inglesa.
- Comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica.
- Manejo de las tecnologías de la información y comunicación (TICs).
- Capacidad para gestionar información.
- Integración de conocimientos transversales en el ámbito de las tecnologías industriales.
(OBSERVACIONES: Memoria del Grado en proceso de revisión)
Los logros que debe alcanzar el estudiante al cursar esta asignatura son los siguientes:
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Conocer las ecuaciones generales de la mecánica de fluidos.
-
Saber aplicar las ecuaciones generales a flujos de interés en ingeniería.
-
Saber aplicar los principios de análisis dimensional y semejanza física a la resolución de problemas de mecánica de fluidos.
-
Saber resolver sin ayuda problemas de mecánica de fluidos.
-
Saber analizar distintas posibilidades sobre cómo plantear la resolución de un ejercicio dentro del campo de la ingeniería fluidomecánica.
-
Saber analizar distintas posibilidades sobre cómo plantear la resolución de un ejercicio.
-
Saber organizar las tareas necesarias para conseguir una buena asimilación de la materia.
-
Saber expresar correctamente y de forma consistente los conocimientos adquiridos.
-
Aprovechar de forma eficiente las tecnologías utilizadas en la enseñanza con metodología a distancia.
1. Introducción a la mecánica de fluidos
- Características fundamentales de los fluidos.
- Fuerzas sobre fluidos.
- Propiedades termodinámicas de los fluidos.
- Fenómenos de transporte.
- Tensión superficial.
2. Estática de fluidos
- Equilibrio estático de fluidos.
- Hidrostática.
3. Cinemática de fluidos
- Descripción cinemática del flujo.
- Análisis del movimiento relativo en el entorno de un punto.
4. Ecuaciones generales de la mecánica de fluidos
- Derivadas temporales de integrales extendidas a volúmenes fluidos.
- Ecuación de conservación de la masa.
- Ecuación de conservación de la cantidad de movimiento.
- Ecuación de conservación de la energía.
- Resumen y discusión de las ecuaciones de la mecánica de fluidos y condiciones de contorno.
5. Análisis dimensional y semejanza física
- Fundamentos de análisis dimensional.
- Semejanza física.
6. Flujos con efectos de viscosidad dominante
- Flujo laminar estacionario de líquidos en conductos.
- Lubricación fluidodinámica.
7. Flujos de fluidos ideales
- Ecuaciones de Euler.
- Movimientos de líquidos ideales.
- Movimientos de gases ideales.
- Movimientos irrotacionales.
- Flujo de líquidos ideales en conductos.
- Flujo estacionario de gases ideales en conductos.
8. Capa límite laminar
- Ecuaciones de la capa límite.
- Capa límite en una placa plana.
- Desprendimiento de la capa límite.
9. Turbulencia y flujos turbulentos
- Introducción al movimiento turbulento.
- Movimiento alrededor de cuerpos.
La metodología que se sigue en el estudio de esta asignatura sebasa en el modelo metodológico de educación a distancia de la UNED. Las actividades formativas se basan principalmente en la interacción con el Equipo Docente y el trabajo autónomo. El Equipo Docente proporcionará orientaciones y material de apoyo para el estudio de la asignatura y, junto con los profesores tutores, atenderán las consultas que planteen los estudiantes. El trabajo autónomo estará marcado por una serie de actividades de aprendizaje, tales como el estudio de contenidos teóricos y la realización de pruebas de evaluación continua, prácticas de laboratorio y pruebas presenciales.
ONSITE TEST
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| Type of exam |
| Type of exam |
Examen de desarrollo |
| Development questions |
| Development questions |
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| Duration of the exam |
| Duration of the exam |
120 (minutes) |
| Material allowed in the exam |
| Material allowed in the exam |
Calculadora no programable y que no permita almacenar texto. |
| Assessment criteria |
| Assessment criteria |
Se valorará el conocimiento y grado de asimilación de los contenidos de la asignatura y la capacidad de aplicarlos en la resolución de problemas. El cálculo de la calificación final está explicado en detalle en el párrafo "¿Cómo se obtiene la nota final?". |
| % Concerning the final grade |
| % Concerning the final grade |
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| Minimum grade (not including continuas assessment) |
| Minimum grade (not including continuas assessment) |
5 |
| Maximum grade (not including continuas assessment) |
| Maximum grade (not including continuas assessment) |
10 |
| Minimum grade (including continuas assessment) |
| Minimum grade (including continuas assessment) |
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| Coments |
| Coments |
La prueba presencial constará de cuestiones teóricas o ejercicios prácticos relativamente breves, y generalmente uno o dos problemas. La puntuación máxima de cada ejercicio se indicará en el enunciado. La proporción entre cuestiones, ejercicios prácticos y problemas puede variar ligeramente de un examen a otro (la puntuación máxima de la parte teórica representará aproximadamente entre un 30% y el 40% de la global). La fecha de publicación de las calificaciones de la prueba presencial está indicada en el calendario de prácticas de laboratorio de la convocatoria correspondiente, publicados en la página web de la ETSII. |
CONTINUOUS ASSESSMENT TEST (PEC)
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| PEC? |
| PEC? |
Si |
| Description |
| Description |
Con carácter voluntario, podrá realizarse una Prueba de Evaluación Continua (PEC), que estará disponible a través del curso virtual, cuya calificación podrá influir en la calificación final de la asignatura de acuerdo con lo indicado en el último apartado, "¿Como se obtiene la nota final?". La PEC, que constará de un cierto número de cuestiones teórico-prácticas y será de tipo test, deberá ser realizada antes de la prueba presencial de la convocatoria ordinaria, en las fechas que se indicarán en el curso virtual. No será posible realizar la PEC fuera del período establecido. En el caso de que no se supere la asignatura en la convocatoria ordinaria, la calificación obtenida en la PEC será tenida en cuenta también en la convocatoria extraordinaria de septiembre. |
| Assessment criteria |
| Assessment criteria |
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| Weighting of the PEC in the final grade |
| Weighting of the PEC in the final grade |
Véase apartado "¿Cómo se obtiene la nota final?" |
| Approximate submission date |
| Approximate submission date |
Véase curso virtual |
| Coments |
| Coments |
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OTHER GRADEABLE ACTIVITIES
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| Are there other evaluable activities? |
| Are there other evaluable activities? |
Si |
| Description |
| Description |
Las prácticas de laboratorio se realizarán de forma presencial en Madrid, en el Laboratorio del Departamento de Mecánica de la ETS de Ingenieros Industriales, después de la convocatoria ordinaria de exámenes o bien de la convocatoria extraordinaria de septiembre, en las fechas indicadas por la Dirección de la Escuela mediante publicación en su página web. El aprobado de las prácticas es imprescindible para aprobar la asignatura. En general, para la realización de las prácticas de laboratorio será requisito imprescindible haber aprobado previamente la prueba presencial dentro del mismo curso académico (según se indica en los calendarios de prácticas, los estudiantes adscritos a centros en el extranjero o a centros asociados de las Islas Canarias o Islas Baleares, solo deberán cumplir el requisito de haberse presentado a la prueba presencial, quedando eximidos de la condición de haberla aprobado). La duración de las prácticas es de 8 horas en un único día, repartidas en una sesión por la mañana, de 10 a 14 horas, y otra por la tarde, de 16 a 20 horas. La asignación de cada estudiante a un determinado grupo de prácticas, y por tanto a una fecha concreta en la que cada estudiante deberá realizar las prácticas, se indicará en el curso virtual inmediatamente después de la publicación de las calificaciones de la prueba presencial de la convocatoria correspondiente. Se proporcionarán más detalles sobre la realización de las prácticas en el curso virtual de la asignatura. |
| Assessment criteria |
| Assessment criteria |
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| Weighting in the final grade |
| Weighting in the final grade |
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| Approximate submission date |
| Approximate submission date |
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| Coments |
| Coments |
En el curso virtual estarán disponibles unos guiones de prácticas, en los que se describen los equipos experimentales que se van a utilizar, los procedimientos a seguir y los resultados que se deben obtener en cada práctica. Basándose en lo indicado en dichos guiones, los estudiantes deberán redactar y entregar una memoria con todos los resultados obtenidos. Todas las actividades relacionadas con las prácticas (ensayos experimentales, análisis de resultados y redacción y entrega de la correspondiente memoria) se llevarán a cabo en el mismo día. Las fechas de realización de las prácticas están publicadas en la página web de la Escuela. |
How to obtain the final grade?
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La calificación final de la asignatura se determina a partir de - Calificación de la prueba presencial (CPP),
- Calificación de la prueba de evaluación continua (CEC),
cada una de ellas con un valor máximo de 10 puntos, mediante la siguiente fórmula: CF = CPP [1 + 0,04 (X - 5)], siendo X = CEC si CEC > 5 y X = 5 si CEC ≤ 5. Es decir, la calificación de la prueba de evaluación continua puede llegar a suponer, en la calificación final, un aumento de hasta un máximo del 20% de la calificación de la prueba presencial. En el caso de que no se realice la prueba de evaluación continua, en la expresión anterior se tomará X = 5. Para aprobar la asignatura es imprescindible obtener una calificación final (CF) igual o superior a 5. Es obligatorio realizar PRÁCTICAS DE LABORATORIO, cuyo aprobado es imprescindible para aprobar la asignatura. Las prácticas se realizarán en Madrid, en el laboratorio del Departamento de Mecánica. La información detallada sobre las prácticas se proporciona en el curso virtual de la asignatura. |
La estructura del programa se corresponde en gran medida con el texto de Antonio Crespo arriba indicado, en el que se tratan prácticamente todos los temas del programa (además de otros no incluidos en éste). Dicho libro contiene además una colección de problemas para cada tema tratado, incluyéndose para alguno de ellos la correspondiente solución.
En la parte 2 de esta guía se concretarán los contenidos del texto de A. Crespo que deberán estudiarse de cada uno de los temas del programa.
El libro de problemas de Hernández, Gómez y Zanzi contiene ejercicios resueltos de exámenes de cursos anteriores de asignaturas del Área de Mecánica de Fluidos de planes de estudios antiguos y vigentes.
La mayoría de los temas del programa son también tratados en el texto de F. M. White. Este texto incluye en cada capítulo listas de referencia bibliográficas sobre mecánica de fluidos bastante completas. Si desea alguna orientación específica sobre bibliografía, el alumno puede consultar con el Equipo Docente de la asignatura.
Las prácticas de laboratorio se realizarán de forma presencial en Madrid, en el Laboratorio del Departamento de Mecánica de la ETS de Ingenieros Industriales, después de la convocatoria ordinaria de exámenes o bien de la convocatoria extraordinaria de septiembre, en las fechas indicadas por la Dirección de la Escuela mediante publicación en su página web. El aprobado de las prácticas es imprescindible para aprobar la asignatura. En general, para la realización de las prácticas de laboratorio será requisito imprescindible haber aprobado previamente la prueba presencial dentro del mismo curso académico (según se indica en los calendarios de prácticas, los estudiantes adscritos a centros en el extranjero o a centros asociados de las Islas Canarias o Islas Baleares, solo deberán cumplir el requisito de haberse presentado a la prueba presencial, quedando eximidos de la condición de haberla aprobado). La duración de las prácticas es de 8 horas en un único día, repartidas en una sesión por la mañana, de 10 a 14 horas, y otra por la tarde, de 16 a 20 horas. En el curso virtual estarán disponibles unos guiones de prácticas, en los que se describen los equipos experimentales que se van a utilizar, los procedimientos a seguir y los resultados que se deben obtener en cada práctica. Basándose en lo indicado en dichos guiones, los estudiantes deberán redactar y entregar una memoria con todos los resultados obtenidos. Todas las actividades relacionadas con las prácticas (ensayos experimentales, análisis de resultados y redacción y entrega de la correspondiente memoria) se llevarán a cabo en el mismo día. La asignación de cada estudiante a un determinado grupo de prácticas, y por tanto a una fecha concreta en la que cada estudiante deberá realizar las prácticas, se indicará en el curso virtual inmediatamente después de la publicación de las calificaciones de la prueba presencial de la convocatoria correspondiente. Se proporcionarán más detalles sobre la realización de las prácticas en el curso virtual de la asignatura.
El principal medio de apoyo es el curso virtual, cuyo acceso se realiza a través del Campus UNED, utilizando el nombre de usuario y la clave que se facilitaron tras realizar la matrícula.
En el curso virtual se incluyen foros de debate, respuestas a preguntas frecuentes, anuncios, una guía de estudio de la asignatura e información actualizada sobre prácticas de laboratorio, proyectos fin de carrera, etc. En caso de dificultad de acceso a las páginas por cualquier motivo el estudiante deberá contactar con el Equipo docente a través del correo electrónico.
