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FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA

INGENIERÍA AERONÁUTICA: MECÁNICA DE LOS FLUÍDOS Página 1

INGENIERÍA AERONÁUTICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

SÍLABO

I. DATOS GENERALES

1.1 ASIGNATURA : Mecánica de los Fluidos

1.2 CÓDIGO : 3301-33313

1.3 PRE-REQUISITO : 3301-33207 y 3301-33212

1.4 HORAS SEMANALES : 06

1.4.1 TEORÍA : 04

1.4.2 PRÁCTICA : 02

1.5 N° DE CRÉDITOS : 05

1.6 CICLO : VI

1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio

1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total

1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas

1.10 EXAMEN SUSTITUTORIO

: 01 Semana

II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:

La asignatura de Mecánica de Fluidos es de naturaleza teórica-práctica y

constituye una de las bases para que el alumno tenga el conocimiento

necesario, para su aplicación en la carrera de Ingeniería Aeronáutica. Brinda al

alumno los conceptos necesarios acerca de la naturaleza de los fluidos así como

de los efectos que ejercen sobre ellos las fuerzas de presión y las condiciones del

medio circundante.

En otras palabras, el propósito del curso consiste en orientar y proporcionar al

alumno los conocimientos fundamentales para que pueda hacer investigación

y a la vez, desarrollar sus capacidades intelectuales y creativas.

Es parte fundamental del curso que el alumno se motive desde el comienzo

de la carrera, por medio de la trasmisión de conocimientos y experiencia de la

vida real, para que investigue y se sienta inmerso en el contenido del currículo

y perfil de la carrera, tanto en los aspectos cognitivo y fundamento matemático.

El desarrollo de la asignatura deberá estimular el espíritu crítico de los

fenómenos físicos en los fluidos. El alumno de ingeniería desarrollará su

capacidad de análisis y los conocimientos adquiridos despertaran el interés,

para su aplicación durante la carrera profesional.

Al finalizar el curso, el estudiante será capaz de:




Estar en condiciones de determinar y calcular los efectos de las fuerzas de

presión y las condiciones del medio circundante en los fluidos dentro del

campo de la ingeniería.

Emplear los fundamentos de la mecánica en fluidos líquidos y gaseosos

para llegar a solucionar los problemas presentados en la ingeniería.

Desarrollar las aptitudes y habilidades en el manejo e interpretación de los

resultados acerca de los cálculos realizados.

El curso comprende como unidades de aprendizaje:

1. Dinámica y teoremas de conservación en la dinámica.

2. Termodinámica de los fluidos.

3. Dinámica de gases. Flujo unidireccional isoentrópico para gases ideales

en régimen subsónico y supersónico.

4. Forma integral de las ecuaciones de conservación para flujo

5. Flujo unidimensional. Ondas de choque normal, oblicuas.

6. Flujo interno. Flujo con intercambio de calor, flujo con fricción y flujo de

combustión

7. Flujo viscoso externo. Capa límite con y sin transferencia de calor.

8. Flujo viscoso interno. Turbulencia.

III. COMPETENCIA

Utiliza los conceptos físicos básicos tales como la hidrostática y la

hidrodinámica combinados con los teoremas de conservación de la energía y

de la cantidad de movimiento o también llamada momentum.

IV. CAPACIDADES

1. Maneja el cálculo de velocidades y aceleraciones en fluidos.

2. Determina la fuerza de empuje hidrostático.

3. Calcula Presiones utilizando sistemas de rula condiciones de Estancamiento.

4. Resuelve problemas empleando tablas de flujo compresible.

5. Maneja el cálculo vectorial.

6. En ocasiones empleara métodos numéricos.

V. METODOLOGÍA

Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y

explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres,

investigación y el diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y

profundicen mejor los conceptos, los métodos y conocimientos que vayan

adquiriendo.




Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en

las clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios,

no sólo deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben

investigar sobre los diferentes temas tratados.

En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos

metodológicos:

1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico

de los diferentes temas, siguiendo el orden que se señala en el

programa analítico. Además desarrollará talleres de problemas y propiciará y

estimulará la intervención de los alumnos en la clase. Dejará temas y

trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de complejidad, para

que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma personal.

2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier

problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la

respectiva consulta al profesor responsable de la asignatura.

3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas),

monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la

Información. (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la

EAPIA y Correo Electrónico).

VI. EVALUACIÓN

El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y

que el profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando

las inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no

podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas

teóricas, ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación.

Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero

además es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del

profesor y que los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es

de vital importancia la asistencia a clases.

Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a

clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará

presente la normatividad expresada en el Reglamento de la UAP.

La Modalidad de Evaluación será la siguiente:

- Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP,

contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación




en clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de

investigación, experimentación u observación. Trabajos de producción.

Elaboración de proyectos. Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de

casos y problemas.

- Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico

de conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

- Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico

de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por

escrito.

La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente:

Descripción Ponderación Porcentaje

Examen Parcial Peso 3 30%

Examen Final Peso 3 30%

Trabajo Académico Peso 4 40%

- Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico - práctico de

conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por

escrito.

La nota obtenida en el examen Sustitutorio, podrá reemplazará la nota más

baja que el alumno haya obtenido en su Primer examen Parcial o en el Examen

Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final.

Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal.

Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos.

Al establecer el promedio final, el residuo igual o superior a cinco décimas (0,5)

como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno.

VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS

Unidad N° 1: Dinámica y teoremas de conservación en la dinámica

Capacidad N° 1: Maneja en Flujo de Fluidos




Semana N° 01

Contenidos

Conceptual Procedimental Actitudinal

Hipótesis del medio

continúo

Concepto de partícula

fluida.

Descripciones

Lagrangiana del

Movimiento de los Fluidos

Verifica el

medio continuo Verifica la posición de una

partícula. Analiza la posición

Lagrangiana del Movimiento de los Fluidos.

Participa activamente en clase

Desarrolla un espíritu

crítico y constructivo. Muestra interés,

disposición y auto gestiona su

aprendizaje. Reflexiona sobre la

importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.

Fuentes de Referencia: Apuntes del docente

Semana N° 02

Contenidos


Descripción Euleriana

del Movimiento de los

Fluidos

Campo de aceleraciones

Analiza la posición

Euleriana del Movimiento de los Fluidos.

Analiza las dos descripciones anteriores en la aplicación de la 2da ley de newton








Semana N° 03

Contenidos


Volumen de Control

Ecuación de Continuidad

Ecuación de Bernoulli

Efecto Venturi

Analiza la

Ecuación de Continuidad Verifica la Ecuación

de Bernoulli Analiza el Efecto Venturi.











Unidad N° 2: Termodinámica de los fluidos

Capacidad N° 2: Maneja las leyes de la Termodinámica aplicadas al

movimiento de los fluidos.

Semana N° 04

Contenidos


Termodinámica

Propiedades

Termodinámicas

Entalpia

Analiza el

concepto de

Termodinámica

Analiza las Propiedades

de las sustancias

Evalúa la entalpia

Participa activamente en

clase.







Semana N° 05

Contenidos


Flujo y Estado Estable en

los Fluidos

Primera Ley para un

Flujo Estable. Entropía

Analiza el Régimen FEES

Evalúa la Primera Ley de la

Termodinámica para

un

régimen FEES.

Participa activamente en clase.


crítico y constructivo.

Muestra interés,


aprendizaje.

Reflexiona sobre la



Unidad N° 3: Dinámica de los gases. Flujo unidireccional isoentroipico para gases ideales en régimen subsónico y supersónico

Capacidad N° 3: Maneja los tipos de fluidos y flujos con densidad variable




Semana N° 06

Contenidos


Dinámica de los Gases

Velocidad del Sonido

Numero Mach

Analiza la Dinámica de

los Gases

Evalúa la Velocidad del

Sonido


clase



disposición y auto

gestiona su




Semana N° 07

Contenidos


Flujo isoentrópico

Graficas

Analiza el flujo

isoentróico

Evalúa las gráficas del

flujo isotrópico.


Desarrolla un espíritu crítico y constructivo.

Muestra interés, disposición y auto gestiona su

aprendizaje.

Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.


Unidad N° 4: Forma integral de las ecuaciones de conservación para flujo no

viscoso

Capacidad N° 4: Maneja el concepto de conservación de la masa, momento y

energía de un flujo no viscoso.

Semana N° 08

Continuación del tema anterior Examen parcial




Semana N° 09

Contenidos


Ecuación de conservación de la masa

Ecuación de conservación del momento

Analiza y evalúa los conceptos de conservación de la masa y momento




disposición y auto gestiona su aprendizaje.

Reflexiona sobre la



Semana N° 10

Contenidos


Ecuación de conservación de la energía

Analiza y evalúa el concepto de conservación de la energía



Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.



Unidad N° 5: Flujo unidimensional. Ondas de choque oblicuas y de expansión

Capacidad N° 5: Análisis de Flujo Externo Semana N° 11




Contenidos


Ondas de cho1ue normales.

Ondas de choque oblicuas.

Ondas de choque de expansión.

Analiza los conceptos básicos y diferencias de las ondas de choque normales, oblicuas y de expansión.






Unidad N° 6: Flujo interno. Flujo con intercambio de calor, flujo con fricción y flujo de combustión

Capacidad N° 6: Análisis de Flujo Interno

Semana N° 12

Contenidos


Flujo en tuberías

Perdidas primarias.

Perdidas secundarias

Diagrama de Moody

Analiza el flujo en

tuberías.

Evalúa perdidas

primarias

Evalúa perdidas

secundarias

Maneja el diagrama de Moody.






Semana N° 13




Contenidos


Métodos Numéricos

Cálculo de factores de

Fricción con iteraciones.

Analiza los procedimientos de cálculo con métodos iterativos.

Utiliza modelamientos


clase.







Unidad N° 7: Flujo viscoso externo. Capa límite con y sin transferencia de calor

Capacidad N° 6: Análisis de Flujo Viscoso Externo

Semana N° 14

Contenidos


Resistencia Fluido

dinámica

Resistencia de un cilindro

Análisis de resistencia fluido dinámica

Evalúa la resistencia en

un cilindro








Semana N° 15




Contenidos


Influencia del Numero de

Reynolds

Resistencia de cuerpos

romos.

Analiza la influencia del

Número de Reynolds.

Evalúa la resistencia

en cuerpos romos.


clase.







Unidad N° 8: Flujo viscoso interno. Turbulencia

Capacidad N° 8: Maneja los conceptos referidos al Flujo Viscoso Interno

Semana N° 16

. Contenidos


Capa limite en

tuberías.

Perdidas de carga

Turbomaquinas

Analiza la capa límite. Evalúa las pérdidas de

carga. Analiza las turbomaquinas



Muestra interés,





Semana N° 17

Examen final

Semana N° 18

Examen sustitutorio




VIII. BIBLIOGRAFÍA

1. Bibligrafia Básica

Shapiro, A. Fonnas y Fluidos. Ed. EUDEBA

2. Bibligrafia Suplementaria

Dayli, J. Halerman, D. Dinámica de los Fluidos. Ed. Trillas. S.A.

Massey, P. S. Mecánica de los Fluidos. Cia. Editorial. Continental S. A.

Prandtl, L. Tietjens, O. G. Fundamental of hidro and aeromechanics. Ed. Dover.

Prandtl, L. Tietjens, O. G. Applied hidro and aeromechanics. Ed. Dover.

Sabersky, E. M. Acosta, A. J. Fluid Flow. Ed. Collier.

Mac. Millan.White, EM. Mecánica de los Fluidos. Ed. Mac Graw. Hill.

Swanson, W. M. Fluid Mechanics. Ed. Wotl.

Rinehart and Winston.Fox, R. W, MacDonald, A. T. Introducción a la mecánica de los fluidos. Ed. John Wiley and sons.

Schlichting, W. Teoría de la Capa Límite. Ed. Urno.

Nekrasov, B. Hidráulica. Ed. Mir.

Pueblo Libre, Marzo del 2015

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