NOTA PREVIA: Dado que, según las directrices de la titulación, el profesor de esta asignatura es el mismo que el de la asignatura del primer cuatrimestre “Fundamentos Físicos I”, se ha optado por iniciar en dicha asignatura el estudio del 'Análisis dimensional' e incluir un capítulo introductorio sobre las 'Propiedades de los fluidos'. Como quedó dicho en el Proyecto Docente de la mencionada asignatura \\\"Fundamentos Físicos I\\\", en caso de que no se hubiese explicado en ella el susodicho capítulo introductorio 'Propiedades de los fluidos', se desarrollaría éste inicialmente, ampliando el epígrafe 1.0 del presente Proyecto Docente. Otrosí, el contenido del apartado 1.5 'Fuerzas sobre superficies sumergidas', se explicará someramente, dejando su desarrollo pormenorizado a la asignatura \\\"Mecánica\\\". PROGRAMA DE TEORÍA. 1.- HIDROSTÁTICA (7 H) 1.0 Introducción: repaso de la definición de fluido y de sus propiedades 1.1 Fuerzas sobre un elemento de fluido en reposo. Presión en un punto. 1.2 Ecuación fundamental de la hidrostática. 1.3 Principio de Pascal. 1.4 Medida de la presión. 1.5 Fuerzas sobre superficies sumergidas 1.6 Empuje: Principio de Arquímedes 1.7 Estudio de cuerpos sumergidos y flotantes. Estabilidad. 1.8 Equilibrio relativo de los líquidos. 2.- CINEMÁTICA DE FLUIDOS (2 H) 2.1.- Introducción: diferentes enfoques de análisis del movimiento de fluidos. Volumen de control. 2.2 – Ecuaciones básicas del movimiento. 2.3.- Teorema del transporte de Reynolds. 2.4.- Diversos tipos de flujo. 2.5.- Otras definiciones: línea de corriente, tubo de corriente, filete fluido. 2.6.- Ecuación de continuidad. 3.- DINÁMICA DE FLUIDOS IDEALES. (6 H) 3.1.- Introducción 3.2.- Clasificación de las energías de un fluido incompresible. 3.3.- Ecuación de Bernouilli: condiciones de validez. 3.4.- Aplicaciones de la ecuación de Bernouilli - Salida por un orificio: ecuación de Torricelli. - Efecto Venturi: medida de caudales. - Tubo de Pitot: medida de la presión total. - Tubo de Prandtl: medida de la presión dinámica y de la velocidad. 3.5.- Generalización de la ecuación de Bernouilli: pérdida de carga. 3.6.- Ecuación fundamental de la hidrodinámica. 3.7.- Ecuación de la cantidad de movimiento. 3.8.- Aplicaciones de la ecuación de la cantidad de movimiento: - Fuerza sobre un conducto a presión. - Fuerza sobre un álabe estático. - Propulsión por hélices. 4.- ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA. (5 H) 4.1.- Introducción: La experimentación en mecánica de fluidos. 4.2.- Repaso de análisis dimensional: Teorema Π de Buckingham. 4.3.- Grupos adimensionales importantes en mecánica de fluidos. 4.4.- Semejanza de modelos: geométrica, cinemática y dinámica. 4.5 – Semejanza dinámica con predominio de un tipo de fuerzas (viscosas, gravitacionales, etc.) 5.- FLUJO EXTERNO DE UN FLUIDO VISCOSO INCOMPRESIBLE. (3 H) 5.1.- Introducción. 5.2.- Capa límite: concepto; espesor de la misma. Desarrollo de la capa límite. Separación de la capa límite. 5.3.- Estudio de la capa límite para una placa plana: régimen laminar y turbulento. 5.4.- Fuerzas de arrastre sobre cuerpos sumergidos. 5.5.- Ideas generales sobre resistencia de un cuerpo que se mueve en un fluido: resistencia de los barcos. 6.- FLUJO INCOMPRESIBLE ESTACIONARIO EN CONDUCTOS A PRESIÓN. (9 H) 6.1.- Introducción: Régimen laminar y turbulento; nº de Reynolds. 6.2.- Ecuación general de las pérdidas primarias: ecuación de Darcy-Weisbach. 6.3.- Cálculo del coeficiente de fricción. 6.4.- Diagrama de Moody. 6.5.- Cálculo de las pérdidas secundarias: método de la longitud equivalente. 6.6.- Problemas de flujo en tuberías: de pérdida de carga; de descarga; de dimensionamiento. 7.- MÁQUINAS HIDRÁULICAS: BOMBAS CENTRÍFUGAS. (3 H) 7.1.- Introducción: concepto y clasificación de las máquinas hidráulicas. Bombas centrífugas. 7.2.- Altura útil o efectiva. 7.3.- Pérdidas, potencia y rendimientos. 7.4.- Características de funcionamiento: - A velocidad constante. - A diferentes velocidades. 7.5.- Punto de funcionamiento. 7.6.- Velocidad específica. 7.7.- Cavitación: concepto; NPSH disponible y requerido. 7.8.- Golpe de ariete. PROGRAMA DE PRÁCTICAS. Práctica 1. Determinación de la distancia metacéntrica y del par estabilizador de balanceo en un flotador. Práctica 2. Análisis de la experiencia de Reynolds. Práctica 3. Banco hidráulico: mediciones de presión, velocidad, caudal. Práctica 4. Banco hidráulico: determinación de pérdidas de carga en diversos elementos. Práctica 5. Bomba centrífuga: estudio de sus características de funcionamiento. Práctica 5 bis. Medida (indirecta) de la viscosidad de un fluido. |