Última actualización: 23/04/2024


Curso Académico: 2024/2025

Instalaciones y máquinas hidráulicas
(15740)
Programa Académico de Ingeniería Industrial vía Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales (Plan: 510 - Estudio: 256)


Coordinador/a: SEVILLA SANTIAGO, ALEJANDRO

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

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
- Todos los cursos de matemáticas (cálculo, álgebra, etc.) - Ingeniería fluidomecánica
Objetivos
El presente curso tiene como objetivo entrenar al alumno en la aplicación de la Mecánica de Fluidos a problemas industriales, fundamentalmente el transporte y la distribución de fluidos. Al final del curso el estudiante será capaz de: - Entender la problemática asociada al transporte y distribución de fluidos a través de redes. - Realizar las hipótesis necesarias para aplicar rigurosamente las ecuaciones de conservación de la Mecánica de Fluidos a problemas reales. - Identificar la función de los diferentes elementos presentes en una red de transporte. - Definir los pasos necesarios de cara a diseñar o analizar una instalación de transporte de fluido.
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía CG1. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. CG3. Capacidad de diseñar un sistema, componente o proceso del ámbito de la Tecnologías Industriales, para cumplir las especificaciones requeridas. CG4. Conocimiento y capacidad para aplicar la legislación vigente así como las especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento en el ámbito de la Ingeniería Industrial. CG5. Conocimiento adecuado del concepto de empresa, marco institucional y jurídico de la empresa. Organización y gestión de empresas. CG6. Conocimientos aplicados de organización de empresas. CG8. Conocimiento y capacidad para aplicar los principios y métodos de la calidad. CG9. Conocimiento y capacidad para aplicar herramientas computacionales y experimentales para el análisis y cuantificación de problemas de Ingeniería Industrial. RA1. Conocimiento y compresión: Tener conocimientos básicos y la compresión de las ciencias, matemáticas e ingeniería dentro del ámbito industrial, además de un conocimiento y de Mecánica, Mecánica de Sólidos y Estructuras, Ingeniería Térmica, Mecánica de Fluidos, Sistemas Productivos, Electrónica y Automática, Organización Industrial e Ingeniería Eléctrica. RA2. Análisis de la Ingeniería: Ser capaces de identificar problemas de ingeniería dentro del ámbito industrial, reconocer especificaciones, establecer diferentes métodos de resolución y seleccionar el más adecuado para su solución. RA3. Diseño en Ingeniería: Ser capaces de realizar diseños de productos industriales que cumplan con las especificaciones requeridas colaborando con profesionales de tecnologías afines dentro de equipos multidisciplinares. RA4. Investigación e Innovación: Ser capaces de usar métodos apropiados para realizar investigación y llevar a cabo aportaciones innovadoras en el ámbito de la Ingeniería Industrial. RA5. Aplicaciones de la Ingeniería: Ser capaces de aplicar su conocimiento y comprensión para resolver problemas, y diseñar dispositivos o procesos del ámbito de la ingeniería industrial de acuerdo con criterios de coste, calidad, seguridad, eficiencia y respeto por el medioambiente. RA6. Habilidades Transversales: Tener las capacidades necesarias para la práctica de la ingeniería en la sociedad actual.
Descripción de contenidos: Programa
Se trata de un curso de carácter aplicado en el que el alumno ya conoce los fundamentos físicos al comenzar. TEMA 1: Flujo estacionario de líquidos en conductos. 1.1 Pérdidas de carga distribuidas. Correlación de Colebrook y diagrama de Moody. 1.2 Conductos de sección no circular. Diámetro hidráulico. 1.3 Pérdida de carga en elementos singulares: válvulas, codos, curvas, expansiones, estrechamientos, etc. 1.4 Acoplamiento de turbomáquinas a una instalación hidraúlica. TEMA 2: Flujo estacionario de líquidos en sistemas de tuberías. 2.1 Conductos en serie y en paralelo. 2.2 Análisis de redes ramificadas: problema de los tres depósitos 2.3 Análisis de redes malladas. Algoritmo matricial de resolución de redes malladas y su implementación numérica. TEMA 3: Fenómenos transitorios en conductos. 3.1 Teoría de transitorios incompresibles en conductos. 3.2 Tiempos característicos de aceleración y trasvase. Límite cuasi-estacionario. 3.3 Estimación de las magnitudes características del flujo no estacionario en sistemas de conductos. Adimensionalización de las ecuaciones. 3.4 Ejemplos prácticos de aplicación. Chimenea de equilibrio. 3.5 Efectos de compresibilidad. Teoría básica del golpe de ariete. Transmisión y reflexión de ondas de golpe de ariete. Ejemplos prácticos de aplicación. TEMA 4: Introducción a las turbomáquinas. 4.1 Generalidades. Clasificación de las máquinas de fluido incompresible. 4.2 Curvas características reales de bombas y turbinas. 4.3 Cavitación en turbomáquinas. 4.4 Semejanza en bombas. 4.5 Semejanza en turbinas. 4.6 Acoplamiento de bombas y turbinas a la red hidráulica.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: (1) Clases magistrales, donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. (2) Resolución de problemas. (3) Resolución de ejercicios por parte del alumno que le servirán para auto-evaluar sus conocimientos y adquirir las capacidades necesarias. (4) Realización de prácticas de diseño y cálculo de una red de distribución, y elaboración de informes sobre las mismas.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 50
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 50
Calendario de Evaluación Continua
Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • Antonio Crespo Martínez. Mecánica de Fluidos. Thomson. 2006
  • Antonio Crespo y Julio Hernández. Problemas de Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Cuadernos de la UNED. 1996
  • M. Vera, I. Iglesias, A.L. Sánchez y C. Martínez. Ingeniería Fluidomecánica. Paraninfo. 2012
  • Mecánica de Fluidos. Frank M. White. McGraw-Hill. 2003
Bibliografía complementaria
  • Antonio Barrero y Miguel Pérez-Saborid. Fundamentos y Aplicaciones de la Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill. 2005
  • G.F. Round. Incompressible Flow Turbomachines: Design, Selection, Applications, and Theory. Butterworth-Heinemann. 2004
  • M Hanif Chaudhry. Applied Hydraulic Transients. Springer. 2014

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