Per poder cursar l'assignatura es recomana estar al corrent dels coneixements bàsics de física i de càlcul diferencial i integral. Molts dels problemes que es proposen duran el curs s'han de resoldre amb tècniques de càlcul numèric, per això és imprescindible que l'estudiant sàpiga manejar amb habilitat algun llenguatge de programació, ja sigui en calculadora o bé en ordinador (Basic, Fortran, C, Matlab o altres d'equivalents). El llenguatge que s'utilitza a classe és el Matlab, disponible als ordinadors de l'EPS.
Assignatura/matèria en el conjunt del pla d'estudis (màx. 4000 caràcters)
En general s'entén per fluid tot aquell estat d'agregació de la matèria que té la propietat d'adoptar la forma del recipient que la conté, bàsicament líquids i gasos. La mecànica de fluids és l'àmplia i complexa branca de la física que analitza els fenòmens relacionats amb el moviment de fluids. En la present assignatura, basada en els fonaments de física i càlcul diferencial i integral, s'exposen els principis elementals de la mecànica de fluids incompressibles seguint una metodologia conceptual deductiva.
L’assignatura s’imparteix al segon quadrimestre i s’estructura en 3 cr de teoria, 2cr de problemes i 1 cr de pràctiques. Les pràctiques es realitzaran en grups al laboratori cap a finals del quadrimestre i en horaris fixats d’acord amb els estudiants.
Requisits per cursar-la
Prerequisits
Corequisits
Professorat
Nom
Correu
Horari de consulta
Crèdits teòrics
Crèdits pràctics
Josep Illa Alibes
jilla@macs.udl.cat
Despacho 2.08 EPS en horarios a convenir
16.8
Competències
Competències estratègiques de la Universitat de Lleida
Competències específiques de la titulació
Coneixements de termodinàmica aplicada i transmissió de calor. Principis bàsics i la seva aplicació a la resolució de problemes d'enginyeria.
Objectius
Saber aplicar els conceptes bàsics de la Termodinàmica a la resolució de problemes.
Coneixements dels principis bàsics de la mecànica de fluids i la seva aplicació a la resolució de problemes en el camp de l'enginyeria. Càlcul de canonades, canals i sistemes de fluids.
Objectius
Adquirir els coneixements bàsics de la mecànica de fluids i ser capaç d'aplicar-los a la resolució de problemes pràctics i a l'anàlisi de la fiabilitat dels resultats trobats.
Competències transversals de la titulació
Capacitat de reunir i interpretar dades rellevants, dins la seva àrea d'estudi, per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d'índole social, científica o ètica.
Objectius
Ser capaç de valorar aspectes de l'impacte social d'una determinada proposta tècnica.
Capacitat de resolució de problemes i elaboració i defensa d'arguments dins la seva àrea d'estudis.
Objectius
Ser capaç de plantejar problemes i argumentar l'estratègia de resolució.
Capacitat de treballar en situacions de manca d'informació i / o sota pressió.
Objectius
Ser capaç de plantejar hipòtesis restrictives o simplificadores quan manca informació fiable.
Continguts
Continguts de la matèria
Tema 1 ESTÀTICA DE FLUIDS
1.1. Propietats dels fluids
1.2. Pressió. Definició i propietats. Pressió absoluta i relativa
1.3. Equació general de la hidrostàtica
1.4. Força sobre superfícies submergides
1.5. Aparells de mesura de la pressió
Tema 2 HIDRODINÀMICA
2.1. Conceptes previs. Equació de continuitat
2.2. Equació de l’energia o de Bernouilli
2.3. Equació de la quantitat de moviment . Força sobre una colzada
2.4. Aplicacions de l’equació de Bernouilli
-Tubs de Pitot, Prandtl i Venturi
-Diafragma i tovera
-Sortida de líquids per forats de paret prima
2.5. Aplicacions de l’equació de la quantitat de moviment. Propulsió de coets.
2.6. Generalització de l’equació de l’energia. Factor de correcció de l’energia cinètica
2.7. Generalització de l’equació de la quantitat de moviment. Factor de correcció de la quantitat de moviment
Tema 3 PÈRDUES DE CÀRREGA
3.1. Règim laminar i règim turbulent
3.2. Equació general de pèrdues de càrrega de Darcy-Weisbach
3.3. Pèrdues de càrrega en règim laminar. Llei de Poiseuille
3.4. Pèrdues de càrrega en règim turbulent. Experiment de Nikuradse.
3.5. Pèrdues de càrrega locals
3.6. Diàmetre òptim d’una canonada
Tema 4 BOMBES CENTRÍFUGUES
4.1. Classificació dels diferents tipus de bombes
4.2. Pèrdues, potències i rendiments d’una bomba
4.3. Corbes característiques. Punt de funcionament
4.4. Cavitació. Concepte de NPSH
4.5. Exemples pràctics d'aplicació
Tema 5 INTRODUCCIÓ A L' OLEOHIDRÀULICA
5.1. Classificació de les màquines de desplaçament positiu
5.2. Cabal teòric, real i instantàni
5.3. Corbes de rendiment, cabal, potència i parell
5.4. Esquemes de transmissions hidrostàtiques
5.5. Vàlvules i servomecanimes
5.6. Exemples pràctics d'aplicació.
Bibliografia
Bibliografia recomanada
Bibliografia bàsica
-J.Agüera Soriano, “Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas”, 5ª ed., Editorial Ciencia3 S.A., 2002 (ISBN: 84-95391-01-05)
-Merle c. Potter, David C. Wiggert, “Mecánica de fluidos”. Ed. Paraninfo Thomson Learning, 3ªed. 2002. (ISBN: 970-686-205-6)
-J.B.Franzini, E.J.Finnemore, "Mecànica de fluidos con aplicaciones en Ingenieria", 9ªed., McGraw-Hill, 1999, (ISBN: 84-481-2474-X)
- Claudio Mataix, “Mecánica de fluidos y máquinas hidraulicas” , 2ª ed.,Ediciones del Castillo S.A., Madrid 1986 (ISBN: 84-219-0175-3).
-Irving H. Shames, “Mecánica de fluidos”, Ed. McGraw-Hill, 1995.
Bibliografia complementària
-V.L. Streeter, E.Benjamin, K.W. Bedford, “Mecánica de los fluidos”, Ed. McGraw-Hill, 9ª ed., 2000 (ISBN: 968-600-987-4).