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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
SILABO DE MECÁNICA DE FLUIDOS
I. DATOS GENERALES
1.0Unidad Académica : Ingeniería Civil
1.1 Semestre Académico : 2018-1B
1.2 Código de la Asignatura : 0802-08303
1.3Ciclo : V
1.4 Créditos : 4
1.5 Pre requisitos : Dinámica
1.6 Duración : 16 semanas
1.7 Horas semanales totales
1.8Docente (s) :
II. SUMILLA
La Asignatura de Mecánica de los Fluidos es un curso teórico -
práctico; pertenece al area de formación específica. Tiene como
propósito que el estudiante desarrolle su capacidad de abstracción
espacial y representación gráfica para soluciones eficaces a los
problemas de ingeniería.
Su contenido está organizado en las siguientes cuatro unidades
didácticas:
Horas presenciales Horas a distancia Total
Teoría Práctica Total Teoría Práctica Total
03 02 05 00 00 00 05
UNIDAD I : PRINCIPIOS DE MECANICA DE FLUIDOS E
HIDROSTATICA
UNIDAD II : HIDROESTATICA, EQUILIBRIO RELATIVO,
EMPUJE Y FLOTACION
UNIDAD III : FLUJO DE FLUIDOS, HIDRAULICA EN
TUBERIAS
UNIDAD IV : HIDRAULICA EN CANALES ABIERTOS Y
HIDRAULICA EN TUBERIAS
III. COMPETENCIA
Desarrolla la capacidad de síntesis y análisis en el manejo de los
conceptos dentro del marco teoría aplicada a la Hidráulica del
tercer milenio. Aplica los conceptos teoría a los problemas de la
realidad nacional
3.1 CAPACIDADES
• Analiza de las diversas propiedades de los fluidos.
• Evalúa las fuerzas que actúan en un fluido, en tanques en
movimiento. Conocimiento de las fuerzas de empuje y flotación de
cuerpos sobre los fluidos y su estabilidad en la flotación.
• Analiza los diferentes tipos de flujos y efectos. Flujos y fuerzas de
los fluidos dentro de las tuberías.
• Analiza los tipos de flujos y fuerzas que actúan en los fluidos en
canales abiertos.
3.2 CONTENIDOS ACTITUDINALES
• Puntualidad. Compromiso de atención y participación
activa.Conocimiento y aplicación de las principales fuerzas que
se originan en un fluido estático
• Puntualidad y responsabilidad. Actitud proactiva para la
investigación.
• Evita llegar fuera de hora tolerable a clases. Capacidad de
investigación.
• Evita llegar fuera de hora tolerable a clases. Capacidad de
investigación.
IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
UNIDAD I:
PRINCIPIOS DE MECANICA DE FLUIDOS E HIDROSTATICA
CAPACIDAD: · Analiza de las diversas propiedades de los fluidos
SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIALES
HORAS A
DISTANCIA
01
Introducción al Ámbito de la Ingeniería Hidráulica como Ciencia Aplicada, Historia Objetivos de la Hidráulica Generalidades, Definición: Fluido, Líquidos, Gases, Definición – Mecánica de Fluidos, Definición Hidráulica, Definición hidrostática, Definición: Hidrodinámica Propiedades de los Fluidos, Densidad, Peso Específico, Volumen Específico, Relación: Densidad - Peso Específico, Peso Específico del agua, Peso Específico Relativo, Densidad Relativa, Gravedad Específica, Tensión Superficial, Capilaridad, Presión de Vapor Sistema de Unidades, Sistema Internacional, Sistema Métrico, Sistema Ingles, Interpretación de Tablas y Abacos.
Trabajo de aplicación en clase:
Intercambio de opiniones.
Problemas de aplicación.
05 0
02
Termodinámica, Gas Perfecto, Fluido Idea, Fluido Real, Ley de Boyle Ley de Charles, ley de Mariotte, Ley de Avogadro, Proceso lsotérmico, Proceso Adiabático, Proceso Isobárico. Proceso lsoentrópico, Interpretación de Tablas y Abacos Problemas de Aplicación, Viscosidad de los Fluidos Objetivos Viscosidad Dinámica Viscosidad Cinemática, Fluidos Newtonianos, Fluidos No Newtonianos, Unidades Medición de la Viscosidad, Interpretación de Tablas y Abacos.
Trabajo de aplicación en clase:
Separatas y material aplicativo.
05 0
03
Estática de los Fluidos, Definición de Presión, Principio de Pascal, Variación de la Presión en un Fluido en Reposo, Altura de Presión - Carga de Presión, Ecuación Fundamental de Hidrostática, Diagrama de presiones, Unidades, Manometría, Presión Atmosférica, Presión Absoluta, Presión Relativa, Presión Manométrica, Presión de Vacío, Manómetros Tubo en U, Diferencial, , Tipo Pozo, Tipo Pozo Inclinado, Micromanómetros, Piezómetros Barómetros, Interpretación de Tablas y Abacos, Problemas de Aplicación, Modulo de Elasticidad Volumétrico, Compresibílidad.
Trabajo de aplicación en clase:
Problemas de Aplicación Laboratorio de
Hidráulica - Modelos Hidráulicos Tema
Encargado *01
05 0
04
Fuerzas Sobre Superficies Planas
Inclinadas Sumergidas, Fuerza de
Presión, Centro de Presiones,
Interpretación de Tablas y Abacos,
Problemas de Aplicación Fuerzas
Sobre Superficies Planas Horizontales
Sumergidas, Fuerza de Presión Centro
de Presiones, Interpretación de Tablas
y Abacos, Problemas de Aplicación
Fuerzas Sobre Superficies Planas
Verticales Sumergidas, Fuerza de
Presión Centro de Presiones,
Interpretación de Tablas y Abacos.
1ra práctica calificada
Trabajo de aplicación en clase:
Problemas de Aplicación
Desarrolla la 1ra práctica calificada
05 0
UNIDAD II:
HIDROESTATICA, EQUILIBRIO RELATIVO, EMPUJE Y FLOTACION
CAPACIDAD: · Evalúa las fuerzas que actúan en un fluido, en tanques en movimiento. Conocimiento de las fuerzas de empuje y
flotación de cuerpos sobre los fluidos y su estabilidad en la flotación.
SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIALES
HORAS A
DISTANCIA
05
Fuerzas Sobre Superficies Curvas Sumergidas, Fuerza de Presión, Centro de Presiones Análisis Por Integración Gráfica, Análisis Por Componentes, Interpretación de Tablas y Abacos.
Trabajo de aplicación en clase:
Realiza problemas de Aplicación, Análisis e
Interpretación del Prisma de Presiones
Aplicaciones de hidrostática a compuertas
Laboratorio de Hidráulica - Modelos
Hidráulicos
05 0
06
Definición, Traslación con Aceleración Lineal Uniforme, Traslación Horizontal, Traslación Vertical, Traslación Inclinada.
Trabajo de aplicación en clase:
Resuelve roblemas de Aplicación Laboratorio
de Hidráulica - Modelos Hidráulicos 05 0
07
Empuje Flotabilidad Estabilidad de los Cuerpos Completamente Sumergidos en un Fluido Estabilidad de los Cuerpos Flotantes Grado de Estabilidad.
Problemas de Aplicación Laboratorio de
Hidráulica - Modelos Hidráulicos 05 0
08
Repaso
Examen Parcial
Repaso general de los temas incluidos en el
examen.
Desarrolla el Examen Parcial
05 0
UNIDAD III:
FLUJO DE FLUIDOS, HIDRAULICA EN TUBERIAS
CAPACIDAD: Analiza los diferentes tipos de flujos y efectos. Flujos y fuerzas de los fluidos dentro de las tuberías.
SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIALES
HORAS A
DISTANCIA
09
Introducción, Fluido Ideal Incompresible, Fluido Ideal Compresible Campo de Velocidades Líneas de Corriente, Caudal, Ecuación de Continuidad, Ecuación de Euler, Ecuación de Bemoulli, Ecuación de Energía
Desarrollo de trabajos y Problemas
de Aplicación 05 0
10
Introducción, Conceptos, Tipos De Flujo, Ecuación de la Energía, Propiedades Geométricas, Efecto de la Viscosidad, Efecto de la Gravedad, Distribución de Velocidades Coeficiente de Coriolis, Coeficiente de Boussinesq, Aplicaciones, Movimiento Uniforme en Tuberías Esfuerzo de Corte, Ecuaciones de Distribución de Velocidades en Movimiento Laminar Velocidad Media para una Tubería con Movimiento Laminar Laboratorio de Hidráulica - Modelos Hidráulicos
Desarrollo de trabajos y laboratorio
05 0
11
Ecuación de Darcy Tuberías
Hidrálicamente Lisas Tuberías
Hidráulicamente Rugosas Coeficiente 'Y"
de Darcy Formula de Colebrook-Whfte
Laboratorio de Hidráulica - Modelos
Hidráulicos
05 0
UNIDAD IV:
HIDRAULICA EN CANALES ABIERTOS Y HIDRAULICA EN TUBERIAS
CAPACIDAD: Analiza los tipos de flujos y fuerzas que actúan en los fluidos en canales abiertos.
SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIALES
HORAS A
DISTANCIA
12
Tuberías en Serie Fenómeno de Cavilación Tuberías en Paralelo Máquinas Hidráulicas Aplicaciones Laboratorio de Hidráulica - Modelos Hidráulicos Diseño de Redes Tuberías en Paralelo Problema de los Tres Reservorios Bombas y Reservorios Tuberías con dos Ramales de Descarga Independiente Formula de Hazen-Williams Nomograma de Hazen-Williams 2da Práctica Calificada
Aplicaciones Tema Encargado
Desarrolla la 2da Práctica Calificada
05 0
13
Flujo en Canales Abiertos, Propiedades Geométricas, Propiedades de Flujo Distribución de Velocidades, Canal Abierto Muy Ancho Medidas de Velocidad Coeficientes de Distribución de Velocidad Determinación de los Coeficientes de Distribución de Velocidades Distribución de la Presión en la Sección de un Canal Aplicaciones Principios de Energía y Del Momentum Energía en Escurrimíentos en un Canal Abierto Energía Específica Criterio para el Estado Crítico del Flujo Interpretación de los Fenómenos Locales Energía en canales No prismáticos Momentum en Escurimiento en Canal Abierto Fuerza Específica Principio de Momentum Aplicado a Canales No Prismáticos
Aplicaciones Tema Encargado
05 0
14
Flujo Crítico El Factor de Sección para cálculos de flujo Crítico El Exponente Hidráulico para los cálculos del Flujo Crítico Fórmulas de Flujo Control de flujo Control de Flujo Flujo Uniforme Clasificación. Fórmulas de Flujo Velocidad de un Flujo Uniforme Formula de Chezy Formula de Ganguillet - Kutter Formula de Bazin Formula de Poweil Determinación del Coeficiente de Rugosidad de Manning Factores de la Rugosidad Aplicaciones Diseño de Canales Factor de Transporte de la sección de un Canal Factor de sección para cálculos de Flujo Uniforme Exponente Hidráulico para cálculos de Flujo Uniforme Flujo en una sección del Canal con Rugosidad Compuesta Determinación de la Profundidad Normal Determinación de la Velocidad Normal Determinación de la Pendiente Normal Determinación de la Pendiente Crítica Determinación de la Pendiente Límite Programas/ Abacos /Tablas/ Monogramas Canales No Erosionables Canales Erosionables Canales con Hierba.
Aplicación Laboratorio de Hidráulica –
Modelos Hidráulicos Tema Encargado
05 0
*El examen sustitutorio se evaluará una semana después del examen final.
15
Flujo Gradualmente Variado, Teoría –
Análisis, Hipótesis básicas, Ecuación
Dinámica de Flujo, Clasificación de los
Perfiles de Flujo, Análisis del Perfil de
Flujo Métodos de Cálculo, Método de
Integración Gráfica Procedimiento de
Cálculo, Aplicación, Programas Método
de Integración Directa, Procedimiento
de Cálculo, Aplicación, Programas,
Método Directo en Etapas,
Procedimiento de Cálculo, Aplicación
Programas, Método Standard Por
Etapas.
Procedimiento de Cálculo, Aplicación,
Programas Método Nivel - Caída
Descargas para Canales Naturales
05 0
16
Repaso
EXAMEN FINAL
Repaso general de los temas incluidos en
el examen.
Desarrolla el examen final
05 0
V. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
Por la naturaleza de la asignatura, se desarrollará de manera dinámica,
con métodos de integración entre el estudiante y el docente, se utilizarán
estrategias del aprendizaje y enseñanza basada en problemas y el
estudio de casos a través de la investigación.
Para lograr las competencias se realizaran las siguientes actividades de
aprendizaje: Método expositivo del docente, participación guiada del
alumno, discusión grupal de casos y análisis de resultados y el desarrollo
de un trabajo de investigación o proyecto grupal de una problemática
que se aplique en ingeniería, el cuál será desarrollado de manera
progresiva.
VI. EQUIPOS Y MATERIALES Equipos: Computadora, multimedia.
Materiales:
Impresos: Manuales tutoriales, guías de prácticas, hojas de
actividad.
Digitales: Presentaciones, Videos, Audio.
Medios electrónicos: Blackboard, Correo electrónico, direcciones
electrónicas relacionadas con la asignatura.
VII. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE
Procedimientos: Evaluación sumativa (examen parcial y examen
final). Evaluación de proceso (avance procesual del trabajo de
investigación)
Frecuencia: semanal (evaluación permanente).
Ponderación: la obtención del Promedio Final (PF) será:
PF = (EPx0.30) + (EFx0.30) + (PPx0.40)
EP = Examen Parcial
EF = Examen Final
PP = Promedio de Prácticas
Autoevaluación: cada cuatro semanas (contenido actitudinal).
Coevaluación: presentación del avance del trabajo de
investigación general y sustentación final (1 por mes).
VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliográficas
DasAsCaMn Victor HANDBOOK OF APPLIED HYDRATJLICS MCGRAW-
HILL BOOK COIVPANY INC 1952 2. VenTe Chow RANDBOOK
OFAPPLIED HYDROLOGY MCGRAW-HILL BOOK COWANY INC 1964 3.
Thomas E. Croiey HYDROLOG IC AND HYDRAULIC COWUTATIONS ON
S@L PROGRAMMABLE CALCULATORS 5. lowaInstituto of HydrauFic
Research 1977.
Thomas Dunne - Luna B. Leopold .WATER IN ENVIRONWNTAL
PLANNING W.H.Freeman and Company 1978 6. José Manuel
DeAzevedoNetto MANUAL DE HIDRAULICA Edgard Blucher Sao Paulo
1957 7. José Manuel De AzevedoNetto-GuiDermo Acosta AWarez UAL DE
HIDRAULICA HARPER & ROW LATINO@RICANA México 1976 8. Ranald
V. Giles FLUID NECUANICS AND HYDRAULICS Schaum'sOutñne Series
1956 9. Ranald V. Giles MECÁNICA DE LO S FLUIDOS E HIDRÁULICA
Colección Schaum 1970 10. Hunter Rouse HIDRAULICA - NECANICA
ELEMENTAL DE FLUIDOS Editorial DO SSAT S A. 1 960
Electrónicas
https://dued.uap.edu.pe/biblioteca_virtual.htm