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Ingeniería y arquitectura
- Doble Grado en Ingeniería Civil e Ingeniería de los Recursos Mineros y Energéticos
- Doble Grado en Ingeniería en Tecnologías y Servicios de Telecomunicación / Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos
- Doble Grado en Ingeniería Informática del Software / Grado en Matemáticas
- Doble Grado en Ingeniería Informática en Tecnologías de la Información / Grado en Ciencia e Ingeniería de Datos
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Ingeniería Fluidomecánica
- Clases Expositivas (35 Horas)
- Prácticas de Laboratorio (14 Horas)
- Prácticas de Aula/Semina (7 Horas)
- Tutorías Grupales (2 Horas)
La asignatura Ingeniería Fluidomecánica se engloba en el módulo Fundamental del Grado, dentro de la materia de Energía. Se cursa en el Segundo Semestre del Segundo Curso del Grado. Se trata de una asignatura obligatoria de 6 créditos ECTS en la que confluyen, por una parte, aspectos de materia básica referentes a los fundamentos físicos y matemáticos que rigen los movimientos de los fluidos y, por otra, aspectos de materia tecnológica de aplicación directa en la práctica de la ingeniería. Como principales objetivos de formación específica, se busca que los alumnos aprendan a:
- Aplicar los principios de mecánica de fluidos e hidráulica a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería, valorando y adoptando las simplificaciones razonables en cada situación.
- Interpretar las distintas variables del campo fluido y analizar el estado de procesos fluidomecánicos a partir de los valores de dichas variables.
- Diseñar, calcular, modelar, analizar e interpretar la operación de instalaciones con flujo de fluidos.
La asignatura comprende 150 horas de trabajo personal del alumno, de las cuales 60 horas se corresponden con sesiones presenciales (clases expositivas, prácticas de aula y de laboratorio, tutorías grupales y sesiones de evaluación) y 90 horas con trabajo no presencial (estudio personal, preparación de prácticas, uso del campus virtual y trabajos individuales).
Los contenidos de la asignatura se estructuran en seis bloques o unidades didácticas:
- Unidad Didáctica 1. Propiedades de los fluidos
- Unidad Didáctica 2. Cinemática y ecuaciones de conservación
- Unidad Didáctica 3. Transporte de fluidos
- Unidad Didáctica 4. Análisis dimensional y semejanza
- Unidad Didáctica 5. Turbulencia y capa límite
- Unidad Didáctica 6. Flujo compresible
Al tratarse de una asignatura que se fundamenta en varias materias básicas, se recomienda que los estudiantes tengan conocimientos previos de:
- Álgebra Lineal: cálculo vectorial y matricial.
- Cálculo y Ampliación de Cálculo: operaciones con derivadas, integrales y resolución de ecuaciones diferenciales.
- Mecánica y Termodinámica: fundamentos de cinemática, dinámica y transferencia de energía.
- Ondas y Electromagnetismo.
- Métodos Numéricos.
- Mecánica Estructural: conceptos básicos sobre tensión y deformación.
Se pretende que los estudiantes adquieran las siguientes competencias generales:
- CG1 Capacidad de análisis y síntesis
- CG2 Capacidad de organización y planificación
- CG3 Comunicación oral y escrita en la lengua nativa
- CG5 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio
- CG6 Capacidad de gestión de la información
- CG7 Resolución de problemas
- CG8 Toma de decisiones
- CG9 Trabajo en equipo
- CG11 Habilidades en las relaciones interpersonales
- CG12 Razonamiento crítico
- CG13 Compromiso ético
- CG14 Aprendizaje autónomo
- CG15 Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos
- CG16 Motivación por la calidad
- CG17 Sensibilidad hacia temas medioambientales y de sostenibilidad
- CG18 Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborables
- CG19 Capacidades directivas
- CG21 Capacidad para interrelacionar los conocimientos de las distintas especialidades del ámbito de formación
- CG22 Iniciativa y espíritu emprendedor
- CG23 Creatividad
- CG24 Capacidad para gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles
- CE15 Conocimiento de los principios de mecánica de fluidos e hidraúlica.
- CE47 Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de los sistemas e
instalaciones con flujo de fluidos
Al finalizar el curso, estas competencias se deben concretar en unos resultados de aprendizaje. En concreto, el alumno ha de ser capaz de:
- RA15.01: Comprender y expresar matemáticamente los principios físicos que gobiernan el movimiento de los fluidos (CG1, CG2, CG3, CG6, CG7, CG12, CG14, CG15, CE15).
- RA15.02: Aplicar los principios de la mecánica de fluidos en la resolución de problemas en el campo de la ingeniería, valorando y adoptando las simplificaciones razonables en cada situación (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE47).
- RA15.03: Realizar mediciones de variables fluidomecánicas y analizar el estado de procesos fluidomecánicos a partir de los valores medidos (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE15, CE47).
- RA15.04: Calcular, proyectar y operar sistemas y redes de transporte de fluidos (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE47).
- RA15.05: Diseñar, realizar modelos físicos y numéricos y analizar instalaciones con flujo de fluidos (CG1, CG2, CG3, CG5, CG6, CG7, CG8, CG9, CG11, CG12, CG13, CG14, CG15, CG16, CG17, CG18, CG19, CG21, CG22, CG23, CG24, CE47).
Los contenidos de la asignatura se estructuran en seis bloques o unidades didácticas. El contenido detallado de cada uno de estos bloques es el siguiente:
Unidad Didáctica 1. Propiedades de los fluidos
1.1. Definición de fluido. Líquidos y gases
1.2. Modelo molecular y modelo continuo
1.3. Propiedades y ecuaciones de estado
1.4. Fenómenos de transporte
Unidad Didáctica 2. Cinemática y ecuaciones de conservación
2.1. Descripción cinemática de los campos fluidos
2.2. Ecuación de conservación de la masa
2.3. Ecuación de conservación de la cantidad de movimiento
2.4. Ecuación de conservación de la energía
2.5. Caso particular: fluidoestática
2.6. Caso particular: flujo ideal
2.7. Aplicaciones del análisis integral
Unidad Didáctica 3. Transporte de fluidos
3.1. Flujo laminar y flujo turbulento
3.2. Flujo laminar entre placas planas y en conductos
3.3. Flujo turbulento en conductos
3.4. Introducción a las máquinas de fluidos: turbomáquinas y máquinas volumétricas.
3.5. Sistemas de bombeo y turbinado de líquidos
3.6. Sistemas de ventilación y transporte de gases
3.7. Flujo en canales abiertos
Unidad Didáctica 4. Análisis dimensional y semejanza
4.1. Introducción
4.2. Teorema P de Buckingham
4.3. Números adimensionales
4.4. Semejanza y teoría de modelos
4.5. Resumen y aplicaciones
Unidad Didáctica 5. Turbulencia y capa límite
5.1. Turbulencia: inestabilidades y escalas
5.2. Capa límite laminar y capa límite turbulenta
5.3. Flujo en torno a objetos
Unidad Didáctica 6. Flujo compresible
6.1. Flujo isentrópico unidimensional
6.2. Ondas de choque
6.3. Flujo en toberas
6.4. Principios de acústica
Respecto a las prácticas de laboratorio, se desarrollarán las siguientes sesiones:
Práctica 1: Teorema de Bernoulli
Comprobación experimental de la conservación de la energía mecánica en un fluido en régimen ideal.
Práctica 2: Medida del Caudal
Determinación del caudal de un fluido circulante por una instalación mediante diferentes medidores basados en la ecuación de Bernoulli (placa orificio y Venturi).
Práctica 3: Flujo sobre vertederos
Medida del caudal circulante en un canal abierto mediante vertederos de cresta afilada con diferentes geometrías (triangular y rectangular).
Práctica 4: Descarga por orificio
Determinación del caudal de descarga de un fluido por un orificio en una instalación.
Práctica 5: Pérdidas de Carga
Medida y cálculo de las pérdidas de carga generadas en una instalación en función del caudal circulante y de la rugosidad de las tuberías.
Práctica 6: Redes de tuberías
Simulación numérica mediante el software Epanet de redes de tuberías.
Práctica 7: Test de Evaluación
Test de evaluación de las practicas de laboratorio realizadas.
La distribución de la asignatura contempla 60 horas presenciales frente a 90 horas no presenciales. Las sesiones presenciales se desarrollan mediante clases expositivas (35 horas), prácticas de aula (7 horas), prácticas de laboratorio (14 horas), tutorías grupales (2 horas) y sesiones de evaluación (2 horas).
A continuación, los estudiantes deben dedicar un cierto número de horas de trabajo no presencial a mejorar su comprensión de los contenidos de la unidad. Al finalizar el curso, cada estudiante deberá haber dedicado un total de 150 horas a la preparación de la asignatura.
En las tablas adjuntas se recoge el número estimado de horas que los alumnos deben dedicar al estudio de cada unidad didáctica así como los porcentajes de presencialidad y no presencialidad sobre las horas totales.
TRABAJO PRESENCIAL | TRABAJO NO PRESENCIAL | |||||||||||
Unidades Didácticas | Horas totales | Clase Expositiva | Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres | Prácticas de laboratorio /campo /aula de informática/ aula de idiomas | Prácticas clínicas hospitalarias | Tutorías grupales | Prácticas Externas | Sesiones de Evaluación | Total | Trabajo grupo | Trabajo autónomo | Total |
1 | 23 | 6 | 1 | 2 | 9 | 14 | 14 | |||||
2 | 29 | 7 | 2 | 4 | 13 | 16 | 16 | |||||
3 | 34 | 7 | 1 | 6 | 1 | 1 | 16 | 18 | 18 | |||
4 | 22 | 5 | 1 | 2 | 8 | 14 | 14 | |||||
5 | 20 | 5 | 1 | 6 | 14 | 14 | ||||||
6 | 22 | 5 | 1 | 1 | 1 | 8 | 14 | 14 | ||||
Total | 150 | 35 | 7 | 14 | 2 | 2 | 60 | 90 | 90 |
MODALIDADES | Horas | % | Totales | ||
Presencial | Clases Expositivas | 35 | 23.33 | 60
| |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 7 | 4.66 | |||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | 14 | 9.33 | |||
Prácticas clínicas hospitalarias | |||||
Tutorías grupales | 2 | 1.34 | |||
Prácticas Externas |
|
| |||
Sesiones de evaluación | 2 | 1.34 | |||
No presencial | Trabajo en Grupo | 90
| |||
Trabajo Individual | 60 | 40 | |||
Total | 150 |
En convocatoria ordinaria, la calificación final de la asignatura es una media ponderada entre la nota del examen (80%), la nota correspondiente a los test teoricos de cada tema de la asignatura (10%) y la nota correspondiente al test de evaluación de las prácticas de laboratorio o cualquier otra actividad (10%).
Por actividad se entiende cualquier tipo de trabajo propuesto por el profesor, que puede incluir: realización de cuestionarios, participación en foros de discusión, visionado o lectura de material adicional, resolución y entrega de problemas propuestos, entrega de trabajos, etc.
Para aplicar la ponderación se establece una nota mínima de 4 puntos sobre 10 en el examen; si la calificación del examen es inferior a 4 puntos la asignatura se considera suspensa, independientemente de la calificación obtenida en las actividades.
En convocatorias extraordinarias la calificación final de la asignatura es la nota del examen (100%).
La prueba de evaluación diferenciada, en el caso de que se solicite, consistirá en un examen escrito sobre 10 puntos que se ponderará en un 100% sobre la nota final. En el examen se abordará los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula, prácticas de laboratorio y tutorías grupales.
Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.
Además, se tendrá especialmente en cuenta a la hora de calificar, tanto los exámenes como las actividades en que proceda:
- Orden, limpieza y presentación general.
- Redacción adecuada y ausencia de faltas de ortografía.
- Claridad, estructura lógica y nivel de detalle de la resolución.
- Uso de unidades adecuadas. Se considerará especialmente grave el uso de unidades incorrectas que no mantengan la coherencia dimensional de las ecuaciones.
- Validez de los resultados, sin que estos sean disparatados o físicamente imposibles.
[1]. Fox RW, McDonald AT, Introducción a la mecánica de fluidos, McGraw – Hill Interamericana, México, 1995.
[2]. González J, Ballesteros R, Parrondo JL, Problemas de Oleohidráulica y Neumática, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo, 2005.
[3]. González J, Argüelles KM, Ballesteros R, Barrio R, Fernández JM, Principios de Mecánica de Fluidos, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo, 2010.
[4]. Mataix C, Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas, Ediciones del Castillo, Madrid, 1986
[5]. Streeter VL, Wylie EB, Bedford KW, Mecánica de fluidos, McGraw – Hill Interamericana, Colombia, 2000.
[6]. White FM, Mecánica de fluidos, McGraw – Hill Interamericana, Madrid, 2004.
Existirán recursos a disposición de los alumnos a través del Campus Virtual de la Universidad.