Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 99 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Química
Áreas: Ingeniería Química
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
.- Entendimiento de los principios básicos de la mecánica de fluidos y aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.
.- Conocimiento sobre instrumentación y equipamiento para la impulsión de fluidos y sus criterios de selección.
.- Adquisición de destrezas para el cálculo y diseño de operaciones de separación basadas en el flujo externo de fluidos.
.- Concienciación del alumno sobre la importancia de la seguridad, en general en la planta química, y en concreto en el transporte y almacenamiento de fluidos.
.- Capacitación del alumno para usar técnicas de cálculo y herramientas útiles en la resolución de problemas asociados al transporte de fluidos.
Tema 1. Conceptos y ecuaciones básicas en el flujo de fluidos
1.1 Introducción
1.2 Mecánica de fluidos
1.3 Naturaleza de los fluidos
1.4 Naturaleza del flujo
1.5 Balance de energía total
1.6 Balance de energía mecánica
1.6.1 Ecuación de Bernouilli.
Tema 2. Flujo interno de fluidos incompresibles
2.1 Balance de energía mecánica para fluidos incompresibles
2.2 Pérdidas de carga por fricción
2.2.1 Ecuación de Darcy
2.2.2 Perdidas por fricción en conducciones cilíndricas
2.2.2.1 Fluidos Newtonianos
2.2.2.2 Fluidos no Newtonianos
2.2.3 Perdidas por fricción en secciones transversales no cilíndricas
2.2.4 Pérdidas menores
Tema 3. Flujo de fluidos compresibles
3.1 Balance de energía mecánica para fluidos compresibles
3.2 Flujo de gas ideal
3.2.1 Flujo isotérmico
3.2.2 Flujo adiabático
3.3 Flujo de gas con comportamiento real
Tema 4. Otros tipos de flujo
4.1 Flujo en canales abiertos
4.1.1 Descripción
4.1.2 Flujo uniforme
4.1.3 Medición del flujo: vertederos y canales aforadores
4.2 Flujo bifásico gas-líquido.
4.2.1 Tipos de flujo
4.2.2 Caída de presión
Tema 5. Instrumentación
5.1 Medida de la presión
5.1.1 Manómetros
5.1.2 Sensores/transmisores de presión
5.2 Medidores de velocidad y caudal
5.2.1 Medidores de velocidad media
5.2.1.1 Medidores de carga variable: diafragmas, boquillas y venturímetros
5.2.1.2 Medidores de área variable: rotámetro
5.2.1.3 Sensores/transmisores de caudal
5.2.2 Medidores de velocidad local
5.2.2.1 Tubo de Pitot, pitómetro y tubo Annubar
5.2.2.2 Anemómetros
Tema 6. Equipos para el flujo de fluidos
6.1 Conducciones y accesorios
6.1.1 Conducciones
6.1.2 Accesorios
6.2 Válvulas
6.2.1 Válvulas de todo o nada
6.2.2 Válvulas de regulación
6.3 Impulsión de líquidos: bombas
6.3.1 Ecuaciones
6.3.2 Criterios de selección
6.3.3 Tipos de bombas
6.3.3.1 Bombas de desplazamiento positivo
6.3.3.2 Bombas cinéticas
6.3.3.3 Selección
6.3.4 Leyes de afinidad para bombas centrífugas
6.3.5 Curvas características de una bomba centrífuga
6.3.6 Carga neta positiva de aspiración en bombas centrífugas
6.4 Impulsión de gases
6.4.1 Equipos: ventiladores, soplantes y compresores
6.5.2 Trabajo de compresión
Tema 7. Seguridad
7.1 Ética y seguridad en Ingeniería Química
7.1.1 Ética
7.1.2 Seguridad en la planta química
7.1.2.1 Seguridad y diseño
7.1.2.2 Seguridad en la construcción
7.1.2.3 Seguridad en la operación
7.2 Pérdida de contención en procesos
7.2.1 Fugas. Modelos
7.2.2 Actuación frente a fugas
Tema 8. Flujo relativo fluido-sólido
8.1 Introducción
8.2 Movimiento unidimensional de una partícula en un fluido
8.2.1 Campo gravitatorio
8.2.2 Campo centrífugo
8.2.3 Velocidad límite
8.2.4 Coeficiente de rozamiento
8.2.5 Movimiento de partículas esféricas
8.2.6 Sedimentación impedida
8.3 Flujo de fluidos a través de lechos porosos
8.3.1 Ecuaciones
Tema 9. Fluidización
9.1 Introducción
9.2 Condiciones para la fluidización
9.3 Velocidad mínima de fluidización
9.4 Tipos de fluidización
9.5 Aplicaciones de la fluidización
9.6 Transporte pneumático e hidráulico
Tema 10. Operaciones de separación basadas en la mecánica de fluidos
10.1 Sedimentación
10.1.1 Sedimentación por gravedad
10.1.1.1 Fundamentos
10.1.1.2 Equipo
10.1.2 Sedimentación centrífuga
10.1.2.1 Fundamentos
10.1.2.2 Equipo
10.2 Filtración
10.2.1 Fundamentos de la filtración de torta
10.2.2 Equipo de filtración y clarificación de gases
10.2.3 Filtración centrífuga
Bibliografía básica
Mott, R.L. Mecánica de fluidos. Prentice Hall, 6ª Ed., Mexico 2006. ISBN 0-13-201721-0. Signatura A113 3A
(recurso electrónico)
Bibliografía complementaria
Costa Novella, E. Ingeniería Química 3: Flujo de Fluidos. Alhambra, Madrid 1985. ISBN 84-205-1119-6. Signatura A110 1.
Crowl A.D., Louver, J.F. Chemical Process Safety. Fundamentals with applications. Prentice Hall, 3ª Ed., Massachusetts 2011. ISBN 9780130181763. Signatura A145 11.
Levenspiel, O. Flujo de fluidos e intercambio de calor. Reverté, Barcelona 1993. ISBN 84-291-7968-2. Signatura A113 2.
McCabe W.L., Smith, J.C., Harriott, P. Operaciones unitarias en ingeniería química. McGraw-Hill, 7ª Ed, Mexico 2007. ISBN 970-10-3648-4. Signatura A112 3.
White, F.M. Mecánica de fluidos. McGraw-Hill, 5ªEd., Madrid 2004.ISBN 84-481-4076-1. Signatura A113 1.
Competencias específicas
CI.2. Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.
Competencias generales
CG.3 Conocimiento en materias básicas e tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y se les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situación.
Competencias transversales
CT.1 Capacidad de análisis y síntesis
CT.4 Habilidades para el uso y desarrollo de aplicaciones informáticas
CT.6 Resolución de problemas
CT.13 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica
Escenario 1 (presencial)
Las clases expositivas se dedicarán a la presentación de los contenidos teóricos de la materia, siempre con participación activa del estudiantado y con apoyo de herramientas audiovisuales (CI.2, CG.3). Los seminarios se celebrarán al final de la exposición de cada tema. Algunos se dedicarán a la resolución de problemas por parte del profesor (CI.2, CG.3, CT.6), y en otros los alumnos (CI.2, CG.3, CT.1, CT.6, CT.13), individualmente o en grupos de dos, resolverán algún problema relacionado con el tema finalizado, que será entregado y considerado para la evaluación final. En algunos de los seminarios se trabajará específicamente la resolución de problemas mediante hoja de cálculo, y la simulación de sistemas de flujo de fluidos mediante software específico (PIPEFLO) y con Aspen-Hysys (CT.4, CT.6, CT.13) . Se propondrá una simulación que será entregada y considerada en la evaluación final.
Las dos tutorías grupales de la materia se dedicaran a una introducción a las prácticas de laboratorio de flujo de fluidos (CT.13) y un análisis crítico de los conocimientos de flujo de fluidos aplicados en trabajos fin de grado (CT.1). La asistencia es obligatoria.
En función de los recursos económicos disponibles, se realizará una visita que permitirá conectar los conocimientos del semestre con la realidad industrial (CT.13). En caso de hacerse, la actividad será obligatoria.
Se utilizará Campus Virtual como herramienta de apoyo a la docencia.
El alumno podrá además hacer las consultas que desee en tutorías individualizadas en el horario establecido al efecto (CT.6, CT.13).
Desarrollo temporal de actividades
Semana 1(E). Conceptos y ecuaciones básicas en el flujo de fluidos
Semana 1-2(E). Flujo interno de fluidos incompresibles
Semana 3-4(I). Problemas flujo de fluidos incompresibles
Semana 5(E). Flujo de fluidos compresibles
Semana 5-6(I). Problemas flujo de fluidos compresibles
Semana 7(E). Otros tipos de flujo. Instrumentación
Semana 8(E). Equipos para el flujo de fluidos
Semana 9 (E). Seguridad
Semana 9-10(I+T).Problemas impulsión de fluidos
Semana 11(E). Flujo relativo fluido-sólido. Fluidización. Operaciones de separación basadas en la mecánica de fluidos
Semana 12(I). Resolución de problemas flujo externo.
Escenario 2 (distanciamiento)
La docencia expositiva se llevará a cabo telemáticamente, mediante MS Teams y Campus Virtual. Los seminarios y tutorías grupales serán presenciales. Se llevará a cabo una visita virtual.
Escenario 3 (confinamiento)
Todas las clases se llevarán a cabo telemáticamente mediante MS Teams y Campus Virtual. Se llevará a cabo una visita virtual.
Evaluación de actividades y competencias
CI.2. Resolución de problemas en seminarios y examen
CG.3 Resolución de problemas en seminarios y examen
CT.1 Resolución de problemas en seminarios y examen
CT.4 Resolución de problemas con hoja de cálculo y entrega ejercicio de simulación
CT.6 Resolución de problemas en seminarios y examen
CT.13 Resolución de problemas en seminarios y examen
Sistema de calificación
Examen al final del semestre: 70% de la nota (Teoría: 30%, Problemas 70%).
Resolución de problemas en seminarios: 20% de la nota.
Cuestionario sobre la visita: 5%
Tutorías (simulación): 5%
Nota mínima en el examen para aprobar la materia: 4
Las calificaciones de los trabajos, actividades, cuestionario sobre la visita y tutorías se le comunicarán al alumno antes del examen.
El sistema de evaluación será el mismo para las dos oportunidades. No se conservará ninguna nota entre convocatorias.
En los escenarios 2 y 3, se mantiene la distribución de calificaciones. El examen se realizará presencialmente en el escenario 2 y telemáticamente, mediante el Campus Virtual, en el escenario 3.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.
Actividad Presencial (h) – Trabajo Personal (h)
Clases magistrales: 37 – 49
Seminarios: 12 - 24
Tutorías Grupo: 2 – 6
Tutorías individualizadas: 2 - 3
Examen y revisión: 5 - 10
Total: 58-92
Se recomienda tener superadas previamente las materias de matemáticas y física, así como una buena base en balances de materia y energía.
Se recomienda hacer uso de las tutorías individualizadas con regularidad
Las clases se impartirán en castellano
Debe seguirse la normativa vigente en relación al Covid-19.
En caso de actividades telemáticas debe disponerse de los medios necesarios para su correcto desarrollo.
Plan de contingencia: En relación al desarrollo de actividades docentes en remoto se realizarían a través del Campus Virtual y Ms Teams, de forma síncrona o asíncrona en función de lo que indique el centro, y siempre según el horario establecido.
Metodología:
Escenario 2 (distanciamiento)
La docencia expositiva se llevará a cabo telemáticamente, mediante MS Teams y Campus Virtual. Los seminarios y tutorías grupales serán presenciales. Se llevará a cabo una visita virtual.
Escenario 3 (confinamiento)
Todas las clases se llevarán a cabo telemáticamente mediante MS Teams y Campus Virtual. Se llevará a cabo una visita virtual.
Evaluación:
En los escenarios 2 y 3, se mantiene la distribución de calificaciones del escenario 1. El examen se realizará presencialmente en el escenario 2 y telemáticamente, mediante el Campus Virtual, en el escenario 3.
Ana Maria Soto Campos
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816760
- Correo electrónico
- ana.soto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 15:00-16:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A3 |
| Martes | |||
| 15:00-16:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A3 |
| Miércoles | |||
| 15:00-16:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A3 |
| Jueves | |||
| 15:00-16:00 | Grupo /CLIS_01 | Castellano | Aula A3 |
| Viernes | |||
| 15:00-16:00 | Grupo /CLIS_02 | Castellano | Aula A3 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A1 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A1 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A1 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A2 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A2 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A2 |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula de proyectos |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula de proyectos |
| 13.01.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula de proyectos |
| 01.07.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLE_01 | Aula A3 |
| 01.07.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_02 | Aula A3 |
| 01.07.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_01 | Aula A3 |
| 01.07.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_01 | Aula A4 |
| 01.07.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLE_01 | Aula A4 |
| 01.07.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_02 | Aula A4 |