DATOS IDENTIFICATIVOS 2023_24
Asignatura (*) FÍSICA DE FLUIDOS Código 17274114
Titulación
Grado en Ingeniería Matemática y Física (2021)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Obligatoria Tercer 1Q
Lengua de impartición
Català
Departamento Ingeniería Mecánica
Coordinador/a
SALUEÑA PÉREZ, CLARA
Correo-e clara.saluena@urv.cat
Profesores/as
SALUEÑA PÉREZ, CLARA
Web
Descripción general e información relevante <div><p><u>Descripción general</u></p><p>Este curso proporciona una comprensión de los principios básicos que rigen el comportamiento de los fluidos y tiene importantes aplicaciones en el mundo real. El curso cubre temas esenciales como la estática, la cinemática y la dinámica de fluidos, que son cruciales para entender cómo se comportan los fluidos en diversas condiciones.</p><p>La mecánica de fluidos es fundamental en industrias como el aeroespacial, la automoción, la ingeniería civil y la ingeniería ambiental. Es esencial para diseñar sistemas eficientes de transporte de fluidos, optimizar el consumo de energía, predecir fenómenos naturales como los patrones meteorológicos y abordar las preocupaciones ambientales como la contaminación del aire y el agua. Entendiendo la mecánica de fluidos, los investigadores y profesionales pueden desarrollar modelos y soluciones innovadoras en los retos del mundo actual.</p></div>

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 CE2 Establecer conexiones entre conceptos, herramientas y problemas relacionados de las matemáticas, la física y la ingeniería.
 CE3 Utilizar razonamientos deductivos e inductivos para demostrar teoremas matemáticos y desarrollar modelos físicos de manera rigurosa.
 CE6 Formular hipótesis sobre problemas de la ingeniería y analizar estos problemas críticamente usando el método científico.
 CE10 Resolver problemas de mecánica, termodinámica, fluidos, ondas, electromagnetismo y física cuántica, y su aplicación a problemas de ingeniería.
Tipo B Código Competencias Transversales
 CT2 Gestionar la información y el conocimiento mediante el uso eficiente de las TIC.
 CT4 Trabajar de forma autónoma y en equipo con responsabilidad e iniciativa.
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 CE2 Distingue el tensor de esfuerzos de un fluido en equilibrio, y conoce la ecuación fundamental de la hidrostática y su forma diferencial e integral
Distingue e integra las ecuaciones de las líneas de corriente y trayectoria de las partículas fluidas
Conoce las características del diodo y sus modelos circuitales
 CE3 Distingue el tensor de esfuerzos de un fluido en equilibrio, y conoce la ecuación fundamental de la hidrostática y su forma diferencial e integral
Distingue e integra las ecuaciones de las líneas de corriente y trayectoria de las partículas fluidas
Aplica la derivada material y calcula el campo de aceleración; obtiene el campo de vorticidad y enuncia el teorema de Kelvin
Conoce y aplica la condición de flujo incompresible y calcula y representa la función de corriente a partir de un campo de velocidad
Resuelve problemas clásicos y de interés práctico e industrial de mecánica de fluidos, analíticamente y numéricamente (Fluent u OpenFoam)
Calcula numéricamente el arrastre y la sustentación en el flujo alrededor de un cilindro (Fluent u OpenFoam)
Distingue los regímenes de flujo alrededor de objetos y conoce la solución de Stokes para el flujo alrededor de una esfera y su importancia en problemas de interés práctico e industrial
Conoce las ecuaciones de capa límite y las Integra numéricamente (MATLAB) en el caso del flujo sobre una capa plana (solución de Blasius)
Conoce la condición de desprendimiento de la capa límite
 CE6 Resuelve problemas aplicados de estática de fluidos (fuerzas y centro de presión sobre diques, compuertas,etc)
Resuelve problemas clásicos y de interés práctico e industrial de mecánica de fluidos, analíticamente y numéricamente (Fluent u OpenFoam)
Conoce las ecuaciones de capa límite y las Integra numéricamente (MATLAB) en el caso del flujo sobre una capa plana (solución de Blasius)
 CE10 Resuelve problemas aplicados de estática de fluidos (fuerzas y centro de presión sobre diques, compuertas,etc)
Resuelve problemas clásicos y de interés práctico e industrial de mecánica de fluidos, analíticamente y numéricamente (Fluent u OpenFoam)
Distingue los regímenes de flujo alrededor de objetos y conoce la solución de Stokes para el flujo alrededor de una esfera y su importancia en problemas de interés práctico e industrial
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
 CT2 Domina las herramientas para gestionar la propia identidad y las actividades en un entorno digital
Busca y obtiene información de manera autónoma con criterios de fiabilidad y pertenencia.
Organiza la información con las herramientas adecuadas (en línea y presenciales) que le permitan desarrollar sus actividades académicas.
Elabora información con las herramientas y formatos adecuados a la situación comunicativa, y lo hace de manera honesta
Utiliza las TIC para compartir e intercambiar información.
 CT4 Identifica el propio rol dentro del grupo y conoce los objetivos y tareas del grupo
Comunica y actúa dentro del grupo para facilitar la cohesión y el rendimiento
Se compromete con las tareas y la agenda del grupo
Colabora dentro del grupo en un buen clima de trabajo y en la resolución de problemas
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

Contenidos
tema Subtema
1 Propiedades de los Fluidos
1.1 Descripción del fluido como medio continuo
1.2 Densidad y presión
1.2 Viscosidad. Fluidos newtonianos y no newtonianos
1.3 Tensión superficial
1.5 Límites de la descripción del continuo: recorrido libre medio y número de Knudsen
2 Hidrostática 2.1 Tensor de esfuerzos y tensor de presiones
2.2 Ecuación fundamental de la hidrostática
2.3 Aplicaciones
2.4 Cálculo de fuerzas de flotación sobre superficies y objetos
3 Conservación de la masa, del momento y de la energía 3.1 Descripción Lagrangiana y Euleriana
3.2 Derivada material
3.3 Líneas de corriente, traza y trayectoria
3.4 Función de corriente
3.5. Vorticidad y Circulación
3.6 Ecuaciones de Euler para flujo invíscido
4 Flujo viscoso
4.1 Ecuación constitutiva para un fluido Newtoniano
4.2 Ecuaciones de Navier-Stokes
4.3 Condición de No-slip
4.4 Análisis dimensional
4.5 Definición de números adimensionales
5 Soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes 5.1 Soluciones exactas
5.1.1 Flujo de Couette
5.1.2 Flujo de Poiseuille
5.1.3 Flujo de Taylor-Couette
6. Fuerzas sobre objetos inmersos en un flujo 6.1 Fuerza de Stokes
6.2 Flujo alrededor de una esfera
6.3 Flujo alrededor de un cilindro
6.4 Definición de los coeficientes de arrastre y sustentación
6.5 Efecto Magnus
6.6 Soluciones numéricas
7. Flujo de capa límite 7.1. Aproximación de capa límite
7.2 Diferentes medidas del grosor de la capa límite: delta99, espesor de desplazamiento, de momento.
7.3 Capa límite en una placa plana: Solución de Blasius
7.4 Condición de separación

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
Horas fuera de clase
(**) Horas totales
Actividades introductorias
1 0 1
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
A1.1
A1.8
A5.6
18 27 45
Sesión magistral
A1.1
A1.8
A5.6
26 39 65
Prácticas a través de TIC
CE10
10 20 30
Atención personalizada
1 0 1
 
Pruebas de desarrollo
CE2
CE6
CE10
4 4 8
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Introducción a la materia y planificación general: fuentes de información, calendario de evaluaciones, estándares requeridos para el seguimiento de la materia y buen aprovechamiento de la asignatura.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria del listado que se facilita para preparar la materia
Sesión magistral Sobre los contenidos específicos de la materia (desarrollo del temario). Se incidirá en aspectos prácticos
Prácticas a través de TIC S'utilitzaran MATLAB i Fluent (o OpenFoam) per exemplificar i resoldre numèricament problemes clàssics de la mecànica de fluids
Atención personalizada Para facilitar el seguimiento de la asignatura, se proporcionará feedback a cada alumno a través de los ejercicios corregidos y la resolución de dudas.

Atención personalizada
descripción

Para asesorar al alumno en el desarrollo de su trabajo, las horas de consulta se realizarán de forma presencial u online, a conveniencia de ambas partes. Es necesario pedir cita con antelación a través de moodle. No se resolverán dudas por correo electrónico.


Para los horarios de disponibilidad de los profesores, consultar el moodle de la asignatura.

Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Pruebas de desarrollo
CE2
CE6
CE10
Dos pruebas parciales, una en noviembre sobre los contenidos de la primera parte del curso y otra a finales del primer cuatrimestre, sobre la segunda parte 50% cada una
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

En la evaluación continua, la nota de los dos parciales promedia, sin restricción ni nota mínima en ninguno de los exámenes.

El examen de segunda convocatoria es el 100% de la nota del curso


Fuentes de información

Básica White, F.M., Mecánica de Fluidos, 7a, McGraw-Hill
Gerhart, P.M. & Gerhart, A.L. & Hochstein, J.I., Munson & Young & Okiishi’s Fundamentals of fluid Mechanics, 8a, Wiley
Tritton, D.J., Physical Fluid Dynamics, 2a, Oxford University Press
De las Heras, S., Mecánica de Fluidos en Ingeniería, 1a, Universitat Politècnica de Catalunya
Panton, R.L., Incompressible flow, 4ª, Wiley
Landau, L. & Lifshitz E, Mecánica de Fluidos, 1ª, Reverte
Batchelor, G. K., An Introduction to fluid dynamics, , Cambridge University Press

Complementaria

Recomendaciones


(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.