Última actualización: 10/07/2020


Curso Académico: 2020/2021

Mecánica de Fluidos II
(14170)
Titulación: Grado en Ingeniería Aeroespacial (251)


Coordinador/a: RODRIGUEZ RODRIGUEZ, FRANCISCO JAVIER

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Térmica y Fluidos

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Cálculo I & II, Algebra Lineal, Física I & II, Mecánica de Fluidos I
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
Conocimiento fundamental y aplicado de los principios que gobiernan el movimiento fluido, en particular a altos números de Reynolds y con énfasis en gases, y su aplicación a la descripción de problemas de interés en ingeniería aerospacial.
Descripción de contenidos: Programa
Introducción al flujo ideal: las ecuaciones de Navier-Stokes; aerodinámica externa, el número de Reynolds y el número de Mach; ecuaciones de Euler; flujo isentrópico; el número de Strouhal y los movimientos casi-estacionarios; ecuación de Euler-Bernoulli; propiedades de remanso. Aplicaciones del flujo ideal: flujo ideal en conductos; movimiento incompresible; flujo estacionario de gases en conductos; flujo subsónico y supersónico; toberas convergentes; análisis de máquinas ideales de fluido; bombas, compresores y turbinas. Flujo irrotacional: movimiento irrotacional; flujo potencial plano; el potencial complejo; superposición de soluciones elementales; flujo alrededor de un cilindro; transformación conforme; transformación de Joukowski. Teoría de capa límite: concepto de capa límite; escalas; ecuaciones y condiciones de contorno; espesor de capa límite; solución de Blasius; métodos integrales; capa límite térmica; separación de capa límite. Flujos con discontinuidades: discontinuidades tangenciales y normales; ondas de choque; ondas de choque normales: relaciones de Rankine-Hugoniot; ondas de choque oblicuas; expansión de Prandtl-Meyer; toberas convergentes-divergentes. Flujo turbulento: estabilidad hidrodinámica; características de la turbulencia; esfuerzos de Reynolds; turbulencia parietal; diagram de Moody; flujo turbulento incompresible en conductos; flujo turbulento de gases en conductos; soluciones simplificadas para conductos largos; flujo adiabático; flujo sin fricción.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología combina clases de teoría con sesiones de resolución de problemas. Las 4 sesiones de laboratorio tendrán lugar en el aula informática (1) y en el laboratorio (3). Los problemas que se abordan incluyen aerodinámica external y flujo turbulento en conductos. Además, se propondrá un ejercicio para hacer en casa que tendrá un peso en la nota final.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 35
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 65
Bibliografía básica
  • G. K. Batchelor. An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press. 1967
  • L. D. Landau & E. M. Lifshitz. Fluid Mechanics. Pergamon Press. 1987
  • Liepman HW and Roshko A. Elements of gas dynamics. Dover publications. 2002
  • P. A. Lagerstrom. Laminar Flow Theory. Princeton University Press. 1996

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.