Sillabos Fluidos Ic347-2009 I

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGICA Y CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

SILABO I.-

DATOS GENERALES 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7 1.8. 1.9 1.10

Nombre de la Asignatura Código Créditos Tipo Requisitos Plan de Estudios Semestre Académico Duración Periodo de Inicio y término Docente Responsable

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1.11. N° de horas de clases semanales. 1.11.1. Teorías : 1.11.2. Práctica : 1.12. Lugar 1.12.1. Teoría : 1.13.2. Práctica : 1.13

Horario 1.13.1 1.13.2 1.13.3

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Mecánica de Fluidos I IC – 347 04 Obligatorio IC-244 y MA-242 2004 2009-I 17 Semanas 07 de Setiembre a 24 de Diciem. de 2009 Ing. Jaime Leonardo Bendezú Prado [email protected] 03 02 H-204 H-204 Martes : Miercoles : :

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SUMILLA PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS: Definición de fluido. Dimensiones y sistemas de unidades. Los fluidos y la hipótesis de continuidad. Propiedades de los fluidos. DISTRIBUCION DE PRESIONES EN UN FLUIDO: Presión y gradiente piezométrico. Distribución de la presión hidrostática. Manometría. Fuerza hidrostática sobre superficies planas. Fuerza hidrostática sobre superficies curvas. Flotabilidad y estabilidad. CONCEPTOS Y ECUACIONES FUNDAMENTALES: Leyes físicas básicas de mecánica de fluidos. Conservación de masas. Ecuación lineal de “momentum”. Ecuación de energía en flujo permanente. Ecuación de Bernoulli. FLUJO VISCOSO EN CONDUCTOS: Flujo laminar y turbulento. Número de Reynolds. Flujo uniforme permanente a través de tuberías circulares. Flujo uniforme permanente a través de conductos no circulares. Pérdidas por accesorios en sistemas de tuberías. Sistemas de tuberías en serie, paralelas y ramificadas. Medición de caudal en tuberías. TURBOMAQUINAS: Clasificación. Bombas centrifugas.

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OBJETIVOS 3.1 General.- Presentar los conceptos generales básicos de Mecánica de Fluidos directamente y a través del entendimiento de teorías e hipótesis que permitan su explicación y aplicación. Entender las propiedades físicas básicas de los fluidos y aplicarlas a la estática y dinámica de fluidos. Entender las leyes físicas básicas de mecánica de fluidos para aplicarlas en problemas de Ingeniería Civil. Presentar los conceptos de pérdidas de energía y su aplicación en el diseño de sistemas de tuberías múltiples.

3.2 Específico.- Es impartir con los alumnos los conocimientos teóricos y prácticos de la Mecánica de Fluidos, que permitirá al alumno tener conocimientos fundamentales de la estática de los fluidos y dinámica de los mismos. IV.- PROGRAMACION DE CONTENIDOS Clases teóricas SEM FECHAS 01 07/09/09 11/09/09 02 03

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CONTENIDO CAPITULO I.- PROPIEDADES MECANICAS DE LOS FLUIDOS Introducción a la mecánicas de los fluidos. Definición de los fluidos, viscosidad Densidad, peso específico, esfuerzo cortante, tensión superficial, cavitación, sistema de unidades. CAPITULO II.- ESTATICA DE LOS FLUIDOS Principio de Pascal, ecuación de la hidrostática, variación de la presión en un fluido en reposo, unidades manométricas. Primera Práctica Calificada CAPITULO III.FUERZAS HIDROSTATICAS SOBRE SUPERFICIES Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas simple, fuerzas hidrostáticas sobre superficies compuestas Centro de presiones, componentes de las fuerzas debido a presiones sobre superficies curvas. CAPITULO IV.- EMPUJE Y FLOTACIÓN Principio de Arquímedes. Estabilidad de flotación y cuerpos sumergidos Determinación de la estabilidad rotacional de objetos. Metacentro. Segunda Práctica Calificada EVALUACIONES PARCIAL

RESPONSABLE Ing. Jaime Leonardo Bendezú Prado

CAPITULO VI.- CINEMATICA DE LOS FLUIDOS Tipos de flujo, Flujo permanente, Flujo no permanente, Flujo uniforme, flujo laminar, flujo turbulento Red de corriente, líneas de corriente, ecuación de la continuidad, ecuaciones de la energía. Aplicación del teorema de Bernoulli. Líneas de Energía o alturas totales. Líneas de alturas piezométricas.

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Ing. Jaime Leonardo Bendezú Prado CAPITULO V.TRASLACIÓN Y Ing. Jaime Leonardo ROTACIÓN DE MASAS LIQUIDAS Bendezú Prado Equilibrio relativo. Aceleración uniforme horizontal y vertical. Aceleración uniforme alrededor de un eje vertical en recipientes abiertos y cerrados.

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Vorticidad, Circulación, Teorema de Stokes, líneas equipotenciales, Ecuación de Cauchy Rieman, cálculo de líneas de corriente y equipotenciales.´ Tercera Práctica Calificada CAPITULO VII.- FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS Flujo laminar en tuberías, velocidad crítica, Número de Reynolds, tensión cortante en la pared de una tubería, distribución de velocidades, perdidas de carga en flujo laminar, formula de Darcy Coeficiente de fricción y otras perdidas de carga, flujo turbulento en tuberías: flujo con contorno hidráulicamente lisa y flujo con contorno hidráulicamente rugoso. CAPITULO VIII.- SISTEMA DE TUBERÍAS EQUIVALENTES, EN SERIE, EN PARALELO Y RAMIFICADAS Y TURBOMAQUINAS Sistema de tuberías, sistema de tuberías equivalentes, sistema de tuberías compuestas o en serie, en paralelo Tuberías Ramificado y Clasificación. Bombas centrifugas. Cuarta Práctica Calificada EVALUACIONES FINAL

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Sesiones Prácticas N° Práctica 01 02 03 04 05 06 07 08

Fecha

Contenido

Docente

Propiedades Mecánicas de lo Ing. Jaime L. Fluidos Bendezú Prado Estática de los Fluidos Ing. Jaime L. Bendezú Prado Fuerzas Hidrostáticas sobre Ing. Jaime L. superficies Bendezú Prado Empuje y Flotación Ing. Jaime L. Bendezú Prado Traslación y Rotación de masas Ing. Jaime L. Líquidas Bendezú Prado Cinemática de los Fluidos Ing. Jaime L. Bendezú Prado Flujo de Fluidos en Tuberías Ing. Jaime L. Bendezú Prado Sistema de Tuberías Ing. Jaime Equivalentes, en serie, en Leonardo paralelos y ramificados y Bendezú Prado Turbomáquinas

Recurso Equipo Multimedia Equipo Multimedia Equipo Multimedia Equipo Multimedia Equipo Multimedia Equipo Multimedia Equipo Multimedia Equipo Multimedia

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METODOLOGIA El curso se desarrollará de la siguiente forma: 1) Exposición Teórica 2) Practicas Calificadas en aula y laboratorio 3) Practicas Domiciliarias 4) Exámenes

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SISTEMA DE EVALUACION a).- Promedio de prácticas – peso I b).- Examen Parcial- peso I c).- Examen Final – peso I Requisitos de Aprobación a) Asistencia a Clases como mínimo en un 70% de las dictadas. b) Rendir 04 prácticas calificadas. c) Rendir 01 Examen Parcial d) Rendir 01 Examen Final e) 01 Examen Sustitutorio (rinden los que cumplen el requisito 1 y sustituye nota mas baja del examen parcial o examen Final) f) Obtener nota aprobatoria del curso para lo cual el estudiante deberá acumular 32 puntos como mínimo (puntaje = promedio de practicas + ex. parcial + ex. final) Nota: A los alumnos que no asistan a cualquier examen o práctica, se les calificará con la nota cero al respectivo examen o práctica

VII REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1.- Giles, Ronald V. : Mecánica de los fluidos e hidráulica 2.- Hughes, Willian : Dinámica de los Fluidos, colección Schaum 3.- Streter, Victor: Mecánica de los Fluidos 4.- Street – Vennard: Mecánica de los Fluidos 5.- Fox, Robert : Mecanica de los Fluidos 6.- Shames: Mecánica de los fluidos 7.- Chereque Moran, Wen8dor: Mecánica de los Fluidos 8.- Rocha, Arturo: Hidráulica de tuberías y canales Ayacucho,07 de Setiembre de 2009 .............................................. Ing. Jaime L. Bendezú Prado