Description

Este libro resume los contenidos específicos que actualmente se imparten en la asignatura “Mecánica de Fluidos” de 4,5 ECTS del Grado en Ingeniería Mecánica en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de la Universidad Politécnica de Cartagena, así como las actividades docentes planificadas para desarrollar el aprendizaje basado en competencias. Se ha estructurado en cinco unidades didácticas. En la primera se exponen los conceptos fundamentales de la Mecánica de Fluidos, se definen las propiedades físicas de éstos y se aborda la cinemática de fluidos. En la segunda se estudia la dinámica de fluidos, dedicándose un mayor esfuerzo al planteamiento y resolución de problemas de aplicación en Ingeniería utilizando métodos integrales, también se estudia la técnica del análisis dimensional aplicada a la Mecánica de fluidos, desde el punto de vista de su complementariedad con otras técnicas como la simulación numérica o los estudios experimentales. La tercera unidad está dedicada a la estática de fluidos, y está especialmente enfocada al cálculo del campo de presiones en fluidos en reposo absoluto o relativo y al cálculo de las fuerzas que este ejerce sobre los contornos sólidos que lo rodean o se encuentran inmersos en el. La cuarta unidad se dedica al estudio del flujo laminar estacionario, incompresible y unidireccional, como caso sencillo de movimiento de fluidos en el que es posible obtener de forma analítica el perfil de velocidades y el caudal en función del gradiente de presión motriz. Finalmente, en la quinta unidad didáctica se estudian aquellos flujos fluidos en los que se puede asumir la hipótesis de “flujo Ideal”. Se formula el sistema de ecuaciones de Eulery la ecuación de Euler-Bernoulli para flujo ideal no estacionario, concluyendo con el estudio de algunas aplicaciones del flujo ideal en líquidos y del flujo ideal compresible y estacionario en toberas. Todos estos contenidos se complementan con una serie de recursos útiles adaptados a los nuevos grados. Contenido: UNIDAD 1: INTRODUCCION A LA MECANICA DE FLUIDOS. CINEMATICA DE FLUIDOS: Conceptos fundamentales.- Propiedades físicas de los fluidos.- Descripción del campo fluido.- Derivadas temporales en el campo fluido.- Ecuación de continuidad.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 2: DINAMICA DE FLUIDOS. ANALISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA FISICA: Ecuación de cantidad de movimiento.- Ecuación de la energía.- Análisis dimenasional y semejanza física.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 3: FLUIDOESTATICA: Ecuaciones generales. Campo de presiones en fluidos en reposo.- Fuerzas sobre superficies y cuerpos sumergidos. Flotación.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 4: INTRODUCCION AL FLUJO IDEAL: Sistema de ecuaciones de Euler.- Flujo compresible estacionario.- Cuestiones y problemas.- UNIDAD DIDACTICA 5: FLUJO LAMINAR EN CONDUCTOS: Flujo laminar incompresible unidireccional.- Cuestiones y problemas.