Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 251305 | Asignatura: TERMODINÁMICA Y MECÁNICA DE FLUIDOS | ||||
| Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 2 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ingeniería | |||||
| Profesorado: | |||||
| URROZ UNZUETA, JOSE CARLOS (Resp) [Tutorías ] | TORRES SALCEDO, ALEXIA [Tutorías ] | ||||
Descripción/Contenidos
Competencias genéricas
Las competencias genéricas que el alumnado debería adquirir en esta asignatura son:
- CG1: Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial en las tres tecnologías específicas, Mecánica, Eléctrica y Electrónica Industrial, que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización.
- CG2: Capacidad para la dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en el epígrafe anterior.
- CG3: 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.
- CG4: 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 en las tres tecnologías específicas, Mecánica, Eléctrica y Electrónica Industrial.
- CG5: Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
Competencias específicas
Las competencias específicas que el alumnado debería adquirir en esta asignatura son:
- CC1: Poseer los conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
- CC2: Poseer conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y saber aplicarlos a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.
Resultados aprendizaje
| R1 - Plantear sistemas y realizar proyectos sobre instalaciones energéticas de fluidos básicas |
| R2 - Demostrar que ha adquirido conocimientos en materias energéticas y de fluidos, que le capacitan para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. |
| R3 - Expresar y comunicar ideas y sistemas relacionados con la energía y los fluidos. |
| R4 - Entender y elaborar documentación técnica profesional, en el contexto de las actividades relacionadas con termodinámica y fluidos. |
| R5 - Dominar los cálculos de instalaciones de fluidos y sistemas termodinámicos |
Metodología
- Asistir a clase regularmente.
- Realizar una lectura reflexiva y un estudio profundo del material que se aporte o indique en cada tema.
- Realizar los ejercicios y problemas que se propongan a lo largo del curso.
- Implementar su formación con la realización de otros ejercicios y problemas obtenidos de la bibliografía que se suministra.
- Participar activamente de cuantas actividades se propongan.
- Consulta de dudas surgidas en el estudio de la materia en los horarios dispuestos por el profesorado a tal efecto.
Como complemento docente se utilizará el Aulario Virtual, una herramienta que permite un mejor aprovechamiento de la asignatura. A través de él se indicará el calendario de las diferentes actividades de la asignatura, se podrá acceder al material docente y se utilizará para el envío de los trabajos solicitados en clase.
| Actividad formativa | Nº horas presenciales | Nº horas no presenciales |
| A-1 Clases expositivas/participativas | 48 | - |
| A-2 Trabajos prácticos | 6 | 2 |
| A-4 Preparación de los trabajos prácticos | - | 14 |
| A-6 Estudio individual | - | 74 |
| A-7 Exámenes, pruebas de evaluación | 6 | - |
| A-8 Tutorías individuales | 0 | - |
| Total | 60 | 90 |
Evaluación
A lo largo de todo el curso se propondrá la realización de diversas actividades. Dichas actividades podrán ser la resolución de ejercicios, la discusión de problemas o la realización de trabajos en los que se apliquen los conocimientos teóricos de la materia.
| Resultados de aprendizaje | Actividad de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable | Nota mínima requerida |
| R1, R2, R5 | Prueba escrita final que recoja los conceptos adquiridos | 90 | Si. En la prueba final | No |
| R1, R2, R5 | Prácticas | 10 | Si. Después de revisar se establecerá un nuevo plazo de entrega | No |
Mecánica de Fluidos:
Al finalizar el semestre se realizará un examen escrito de respuesta larga en el que se evaluará el contenido global del curso. Esta prueba tiene un peso del 90% de la calificación final. Posteriormente se hará el examen de recuperación al que deberá presentarse el alumnado no apto o no presentado en convocatoria ordinaria.
| Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable | Nota mínima requerida |
| R1, R2, R5 | Prueba escrita final que recoja los conceptos adquiridos | 90 | Si. En la prueba final | No |
| R1, R2, R5, R3, R4 | Resolución de casos prácticos | 10 | Si. Después de revisar se establecerá un nuevo plazo de entrega | No |
Para aprobar la asignatura deberá resultar un 5 al hacer la media de ambas partes. La media se realizará solo cuando en la parte suspensa se tenga una calificación igual o mayor de 4. Cuando se suspendan las dos partes, la calificación final será la media de ambas calificaciones. Cuando se suspenda una de las partes, la calificación final será la correspondiente a la de la parte suspensa.
Solamente el alumnado que no se haya presentado ni al examen ordinario ni al extraordinario constará en el acta como "No presentado".
Las prácticas de la laboratorio son obligatorias así como la entrega de los correspondientes informes. La no realización y aprobación de las mismas, implicará el suspenso de la asignatura con una nota final igual o inferior a 4 puntos sobre 10.
Temario
Tema 1 Conceptos fundamentales. Principio 0 (Temperatura): Definición y descripción de sistemas, propiedades: volumen específico, presión, definición de temperatura, escala de temperaturas.
Tema 2 Energía y primer principio: Concepto mecánico de la energía, energía transferida mediante trabajo, energía de un sistema, transferencia de energía por calor, balance de energía para sistemas cerrados, análisis energético de ciclos.
Tema 3 Propiedades termodinámicas de la sustancia pura, simple y compresible: Definición del estado termodinámico, relación p-v-T, cálculo de las propiedades termodinámicas, gráfica generalizada de compresibilidad, modelo de gas ideal, energía interna, entalpía y calores específicos y cálculo de las variaciones de energía interna y entalpía de un gas ideal.
Tema 4 Análisis energético de volumenes de control: conservación de la masa para un volumen de control, conservación de la energía para un volumen de control, análisis de volúmenes de control en estado estacionario y análisis de transitorios.
Tema 5 Segundo principio de la termodinámica: utilización y formulaciones del segundo principio, identificación de irreversibilidades, aplicación del segundo principio a los ciclos termodinámicos, escala Kelvin de temperatura, medidas del rendimiento máximo para ciclos que operan entre dos reservorios y ciclo Carnot.
Tema 6 Entropía: Desigualdad de Clausius, definición de variación de entropía, cálculo de los valores de entropía para una sustancia pura, simple y compresible y un para un gas ideal, variación de la entropía en procesos internamente reversibles, balance de entropía para sistemas cerrados y volumenes de control, procesos isoentrópicos, rendimientos isoentrópicos de turbinas, toberas, compresores y bombas, transferencia de calor y trabajo en procesos de flujo estacionario internamente reversible.
Tema 7 Propiedades físicas de los fluidos: sólidos, líquidos y gases, el fluido como medio continuo, dimensiones y unidades, fluidos Newtonianos y no newtonianos, tensión superficial, presión de vapor.
Tema 8 Cinemática: descripción del campo fluido, tipos particulares de movimientos de fluidos, derivada sustancial.
Tema 9 Distribución de presiones en un fluido: presión y gradiente de presión, equilibrio de una partícula fluida, distribución de presiones en hidrostática, aplicación a la medida de presiones, manómetros, fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas y curvas, flotación y estabilidad, distribución de presiones en movimiento como sólido rígido.
Tema 10 Relaciones integrales para un volumen de control. Ecuaciones de conservación: Volúmenes de control y sistemas, teorema del transporte de Reynolds, ecuación de continuidad o conservación de la masa, ecuación de conservación de la cantidad de movimiento, ecuación de conservación del momento cinético, ecuación de conservación de la energía.
Tema 11 Análisis dimensional y semejanza: principio de homogeneidad dimensional, método del producto de potencias, parámetros adimensionales, teorema Pi de Buckingham, semejanza.
Tema 12 Flujo viscoso en conductos cerrados. Pérdidas primarias y localizadas: regímenes en función del número de Reynolds, flujo en conductos circulares, solución para flujo laminar, solución para flujo turbulento, diagrama de Moody, cálculo del caudal y del diámetro por medio del diagrama de Moody: método iterativo, flujo en conductos no circulares, pérdidas localizadas, sistemas de tuberías.Programa de prácticas experimentales
Programa de prácticas experimentales
Termodinámica
- Acercamiento al punto crítico de una sustancia pura, simple y compresible
- Uso de RefProp para el cálculo y manejo de propiedades termodinámicas
Mecánica de Fluidos
- Calculo del caudal
Nota: Las prácticas de laboratorio son obligatorias.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Teoría
Bibliografía básica:
- Moran M.J.; Shapiro H.N., Fundamentos de Termodinámica Técnica, Ed. Reverté, 2ª ed.
- Cengel. A. Y.; Boles. A.M., Termodinámica, Ed. McGraw-Hill, 5ºed.
- Agüera Soriano, J. Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas. Online.
- White, F.M. 2008. Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill.
Bibliografía complementaria:
- Wark, Termodinámica, Mcgraw-Hill
- Mott, R.L. (2006). Mecánica de fluidos. Ed. Pearson.
- Manual de publicaciones de la American Psychological Association. (2010). 3ª Edición. Ed. El Manual Moderno.
Problemas
- Juan José Aguas Alcalde, 101 Problemas Resueltos De Ingeniería Térmica, Ediciones Ulzama.
- Sala Lizarraga Y Jiménez Montalvo, Prob. De Termodinámica, Universidad De La Rioja.
- Agüera Soriano, J. Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas. Problemas resueltos. Online.
Lugar de impartición
Campus de Tudela. Aulario y Taller nº8.
Para consulta de horarios: