UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO ”
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FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
SILABO DEL CURSO DE MECANICA DE FLUIDOS
I.
DATOS INFORMATIVOS 1.1 Departamento Académico : Ciencias Agrarias 1.2 Escuela Académico Profesional : Ingeniería Agrícola 1.3 Código de la Asignatura : AH-B09 1.4 Requisito : Dinámica - Matemática IV 1.5 Ciclo : VI 1.6 Año y Semestre Académico : 2017-1 1.7 Duración : 02-05-2017 al 01-09-2017 1.8 Número de créditos : 05 1.9 Número de horas : Teoría: 04, Práctica: 02 1.10 Nombre del docente : Esteban Pedro Reyes Roque Condición: Contratado Categoría: Asociado Dedicación: Tiempo completo 1.11 E – mail : r.
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II. SUMILLA Brinda a los estudiantes los principios y leyes generales de los fluidos. Estudia las propiedades de los fluidos, fuerzas hidrostáticas, traslación y rotación de masas líquidas. Análisis dimensional y semejanza hidráulica. Fundamentos del flujo de fluidos. Flujos laminares y turbulentos, fenómeno de la capa límite. Flujo de fluidos en tuberías. Fuerzas producidas por fluidos en movimiento, máquinas máquinas hidráulicas: bombas y turbinas.
III. FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA La asignatura de mecánica de fluidos es un curso curso que le permite al estudiante de ingeniería agrícola entender y aplicar las definiciones, principios y leyes de la mecánica de fluidos para el diseño de estructuras hidráulicas, mecanismos hidráulicos de maquinaria agrícola y sistemas de riego presurizado.
IV. OBJETIVOS 4.1 Objetivo general Conocer, conceptuar, aplicar e integrar: las propiedades de los fluidos y los principios de la estática y dinámica de fluidos, el el análisis dimensional dimensional y semejanza hidráulica, y flujo de fluidos en los cursos cursos relacionados al diseño de estructuras hidráulicas, riego presurizado, riego presurizado, abastecimiento de agua y mecanismos hidráulicos de maquinaría agrícola.
4.2 Objetivos específicos 1.
Aplica las propiedades de los fluidos fluidos en forma forma correcta y crítica: crítica: viscosidad, viscosidad, densidad, volumen específico, peso específico, densidad relativa; presión, módulo elástico a la compresión, tensión superficial y presión de vapor. Gas perfecto e ideal.
2. 3. 4. 5.
Aplica en forma correcta los principios de la estática de los fluidos a la solución de problemas prácticos relacionados a la ingeniería agrícola. Aplica en forma correcta los principios de la cinética de los fluidos a la solución de problemas prácticos relacionados a la ingeniería agrícola. Aplica en forma crítica los principios y propiedades del análisis dimensional y semejanza hidráulica a los problemas y modelos hidráulicos relacionados a la ingeniería agrícola. Aplica y resuelve correctamente los problemas relacionados al flujo de fluidos en tuberías con énfasis a la ingeniería agrícola
V. PROGRAMACIÓN TEMATICA Unidad Didáctica N° 1: Los fluidos, sus propiedades y tipos de fluidos CONTENIDOS Descripción de los fluidos Propiedades de los fluidos: densidad, peso específico, volumen específico, viscosidad, presión, compresibilidad, y dilatación térmica. Tipos de fluidos Fluidos newtonianos Fluidos no newtonianos
ESTRATEGIAS
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Clase expositiva: Los fluidos y sus propiedades Ejemplos de aplicación y solución de problemas aplicativos Clase expositiva: Solución de problemas aplicativos
DURACION 1° semana
2° semana
Unidad Didáctica N° 2: Estática de los Fluidos CONTENIDOS Ecuación general de la estática de fluidos, principio de Pascal: expresión diferencial, caso particular. Fluido incompresible, Tubos en U y manómetros: fluidos miscibles y no miscibles, manómetros, manómetro diferencial. Variación de la presión con la altura de un gas perfecto en reposo: atmosfera isoterma, dependencia lineal, atmosfera fijo. Fuerza hidrostática sobre superficies: superficies planas y superficies curvas Equilibrio de un cuerpo sumergido: flotación, estabilidad de un cuerpo semi sumergido
Examen parcial: 8° semana
ESTRATEGIAS Clase expositiva: Aplicación de los principios a la solución de problemas. Practica calificada N° 1: semana 4 - Clase expositiva: - Ejemplos de aplicación y solución de problemas aplicativos
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Practica calificada N° 2: semana 7
DURACION 3° y 4° semana
5°, 6° y 7° semana
Unidad Didáctica N° 3: Cinética de los Fluidos CONTENIDOS Movimiento de un fluido perfecto, tipos de flujo, línea de corriente, tubo de flujo. Ecuación de continuidad, forma diferencial e integral. Fuera y aceleración de un elemento fluido: fuerza neta sobre un elemento de un tubo de flujo. Variación de la cantidad de movimiento. Aceleración, ecuación de Euler. Aplicación de un fluido en reposo. Vorticidad. Conservación de la energía. Ecuación de Bernoulli Aplicaciones: velocidad de salida por un orificio (teorema de Bernoulli), tiempo de vaciado de un deposito, presión dinámica y presión estática. Tubo de Pitot. Efecto Venturi. Venturi metro
ESTRATEGIAS
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Clase expositiva: Ejemplos de aplicación y solución de problemas aplicativos
Clase expositiva Ejemplos de aplicación y solución de problemas aplicativos
DURACION
9° semana
10° y 11° semana
Práctica calificada N° 03
Unidad Didáctica N° 4: Análisis Dimensional y Semejanza Hidráulica CONTENIDOS Análisis dimensional y hidráulica. Números adimensionales. Numero de Reynolds Numero de Froude Numero de Weber
semejanza
ESTRATEGIAS
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Clase expositiva y explicativa: Ejemplos de aplicación y solución de problemas aplicativos
DURACION 12° semana
Unidad Didáctica N° 5: Flujo de Fluidos en Tuberías CONTENIDOS Efecto de la viscosidad en los fluidos reales Ecuaciones de movimiento de los fluidos reales. Fluido perfecto, fluido newtoniano. Las ecuaciones de Navier Stokes Distribución de velocidades y tensiones cortantes. formula de poiseuille Numero de Reynolds. Concepto de capa limite Perdidas de carga lineales, singulares. Variación de altura debida a una máquina. Representación gráfica de la perdida de carga Redes de tubería. Cavitación Golpe de ariete o choque hidraulico
ESTRATEGIAS
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Clase expositiva y explicativa: Ejemplos de aplicación y solución de problemas aplicativos
Práctica de calificada N° 4
DURACION
13 °, 14° y 15 ° semana
Examen final: 16° semana VI. LECTURAS 1.
Shames, Irving (1995). Mecánica de Fluidos. Tercera edición, Editorial Mc Graw Hill: Colombia. (Texto para el curso)
VII. BIBLIOGRAFÍA 1. Potter, Merle (1998). Mecánica de Fluidos. Segunda edición, Editorial Prentice Hall: México. 2. Shames, Irving (1995). Mecánica de Fluidos. Tercera edición, Editorial Mc Graw Hill: Colombia. (Texto para el curso) 3. Streeter, Victor (1997). Mecánica de Fluidos. Octava edición, Editorial McGraw Hill: México.
Dirección electrónica:
www. uniovi. es/areas/mecanica de fluidos
VIII. MEDIOS Y MATERIALES Los medios y materiales para todas las unidades didácticas son: Pizarra acrílica, mota y pizarra. Computadora personal propio o de la facultad. Libros de lectura y de consulta Software: EXCEL, etc..
IX. INVESTIGACION Los estudiantes presentarán trabajos de investigación mediante los informes siguiendo la metodología de un trabajo de investigación científica. ESTRATEGIAS Y SISTEMA DE EVALUACION
Estrategias de evaluación Aprendizaje esperado Aplica correctamente las propiedades de los fluidos a la solución de problemas aplicativos Aplica correctamente los principios de la estática de los fluidos a la solución de problemas aplicativos Aplica correctamente los principios de la dinámica de los fluidos a la solución de problemas aplicativos
Indicadores Responde correctamente las preguntas que se le formula sobre el tema Resuelve los problemas aplicativos
Instrumentos - Práctica calificada - Examen - Informes
Formula problemas con los principios de la estática de los fluidos Resuelve problemas aplicativos
- Práctica calificada - Examen - Informes
Formula problemas con los principios de la cinemática, dinámica de los fluidos, el análisis dimensional y la aplicación en tuberías. Resuelve problemas aplicativos
- Práctica calificada - Examen - Informes
Sistema de Evaluación
Se tomarán dos exámenes: 01 examen a la mitad del curso y 01 examen al final del curso. Los temas de los exámenes son de los capítulos correspondientes. Se tomará 01 examen sustitutorio que reemplazará a cualquiera de los dos exámenes. El tema de examen sustitutorio abarcará todos los capítulos del curso. La parte práctica del curso consistirá de: Informes Prácticas calificadas (04) El promedio semestral del curso se calculará mediante la siguiente fórmula: NF 0.30 EP 0.30 EF 0.20 PPC 0.20 PI
Donde: NF = Promedio final
EP = Examen parcial EF = Examen final PPC = Promedio de prácticas calificadas PI = Promedio de Informes Sólo los estudiantes que obtuvieron después del examen sustitutorio (16° semana) un promedio final igual o mayor a ocho, tendrán derecho de rendir el examen de aplazados. Los aspectos no contemplados en el presente silabo se absolverán de acuerdo a l as normas vigentes de la UNASAM
XI. TUTORIA Y CONSEJERIA La tutoria y consejería se atenderá los días miércoles, 11.00 a.m a 13.00 a. m en la oficina del profesor en el Pabellón de Ciencias Agrarias – Shancayán.
Huaraz, Mayo del 2017
Ing. Esteban Pedro Reyes Roque Catedrático de la FCA - UNASAM