Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE ING. CS. EC. Y SOC.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: Mecánica II

DEPARTAMENTO DE:   INGENIERIA
AREA: Mecánica AplicadaAÑO: 2000 (Id: 135)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

ninguno

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

AGUILERA, OSCAR ENRIQUE90  hs.28Efectivo
ColaboradorSANJURJO, WALDO MANUEL90  hs.35Interino
Auxiliar de 1ºTORRES, ALDO HUGO 90  hs.37 Efectivo
Auxiliar de 1ºMERCURI, LUIS ROBERTO 90  hs.32 Interino

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

1c
6 Hs.
 Hs.
 Hs.
 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 15 semanas
Período del 13/03/00 al 23/06/00

IV.- FUNDAMENTACION

Se ha hecho un análisis minucioso del fenómeno de resistencia, partiendo de la paradoja de D\\\'Alembert, y siguiendo por la noción de viscosidad (fluido real), la capa límite (resistencia de superficie) y el desprendimiento de la capa límite (resistencia de forma). Es decir, se trata extensamente el problema de la resistencia por ser fundamental en la técnica industrial. Al llegar a las aplicaciones nos concentramos en el último campo de las aplicaciones industriales, dedicando un buen número de horas al estudio de las pérdidas de carga, sin excluir el método de Cross, como contribución a la formación de nuestros proyectistas de instalaciones.
La ecuación fundamental de la Hidrodinámica, o ecuación de BERNOULLI, y la ecuación fundamental de las turbomáquinas, o ecuación de EULER, se analizan detenidamente. Los conceptos de altura manométrica de un bomba y de altura neta de una turbina se investigan con esmero por sus fecundas aplicaciones en la resolución de problemas, y hasta en el fallo de pleitos entre el cliente y la casa constructora, exponiendo con claridad la importancia que tiene fijar dónde empieza y dónde termina la máquina, en el momento de asignar responsabilidades y puntualizar rendimientos según normas.
Otro ejemplo es el principio del desplazamiento positivo que al contraponerlo a la ecuación de EULER ilumina múltiples aspectos del comportamiento diverso de las máquinas hidráulicas que tanto influye en la selección, instalación y funcionamiento de las mismas. Citemos como último ejemplo de los muchos que podrían aducirse, el concepto del número específico de revoluciones que se ha procurado resaltar por ser, asimismo, fecundo en aplicaciones prácticas.
En la imposibilidad de estudiar todo con detenimiento se procurará siempre en cada tema desplegar el panorama de conjunto para enfocar luego el objetivo en la zona ó zonas de mayor interés. Así, la teoría de modelos se trata de una manera general, abriendo ante los ojos el interesante panorama de la experimentación con modelos reducidos en hidráulica para enfocar después, el objetivo sobre la experimentación de las máquinas hidráulicas con el estudio de las leyes de semejanza de uso tan frecuente en la práctica.
Utilizando un criterio de óptimo rendimiento se han evitado repeticiones, elaborando síntesis, como la teoría unificada de bombas y ventiladores, que presenta al ventilador como una simple bomba de gases incompresibles y reduce le estudio del ventilador a un corolario del correspondiente al de las bombas.


V.- OBJETIVOS

El conocimiento de las máquinas hidráulicas reviste especial interés en la formación del ingeniero dado el gran campo de aplicación en prácticamente todos los sectores de la industria. Los objetivos generales al final del curso son:

a) Conocer los principios de funcionamiento, la selección, y el diseño de las distintas turbo-máquinas empleadas en la transferencia de energía en las centrales hidroeléctricas.
b) Conocer las técnicas necesarias para la selección de los distintos tipos de bombas.
c) Conocer los lineamientos generales para el diseño de una instalación de aire comprimido.
d) Conocer los diferentes elementos que conforman una instalación de aire comprimido y las técnicas para su selección.
e) Conocer los principios de funcionamiento, la selección, y el diseño de los distintos transmisiones hidráulicas y los acoplamientos empleados en la industria.

 


VI. - CONTENIDOS

UNIDAD I – GENERACIÓN DE VAPOR

1-1 Calderas. Descripción. Tipos de calderas
1-2 Combustión en calderas. Aire necesario. Chimeneas
1-3 Capacidad de producción de vapor
1-4 Agua para calderas. Tratamiento
1-5 Necesidades de las calderas. Equipo. Accesorios

UNIDAD II – TURBINAS DE VAPOR

2-1 Turbina de vapor. Acción y reacción. Potencia de una turbina.
2-2 Turbina de acción. Toberas. Triángulo de velocidades.
2-3 Turbina de reacción. Variación de los volúmenes específicos
2-4 Determinación de pérdidas. Frotamiento. Intersticiales.
2-5 Regulación de las turbinas de vapor.

UNIDAD III – TURBINAS HIDRÁULICAS

3-1 Turbomáquinas hidráulicas. Número específico de revoluciones. Potencias
3-2 Turbinas Pelton
3-3 Turbinas Francis
3-4 Turbinas Kaplan
3-5 Turbinas Hélice

UNIDAD IV – MÁQUINAS FRIGORÍFICAS

4-1 Máquinas frigoríficas. Ciclos de compresión.
4-2 Ciclo de absorción
4-3 Agentes frigoríficos. Condensadores. Evaporadores. Válvulas expansoras.
4-4 Cámaras frigoríficas.
4-5 Acondicionamiento de ambientes. Ventilación. Calefacción.

UNIDAD V – MÁQUINAS OPERADORAS DE FLUIDO Y SU INSTALACIÓN

5-1 Instalaciones de aire comprimido.
5-2 Compresores. Alternativos. Rotativos.
5-3 Depósitos. Tuberías. Secado del aire.
5-4 Instalaciones hidráulicas.
5-5 Selección de bombas.


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS

TRABAJO PRÁCTICO No 1

Necesidades de calor para obtener vapor de agua (húmedo y sobrecalentado). Cálculo de la combustión. Cálculo de la producción de vapor.

TRABAJO PRÁCTICO No 2

Turbinas de vapor. Turbinas de acción. Toberas. Turbina de reacción. Triángulos de velocidades. Potencia.

TRABAJO PRÁCTICO No 3

Instalaciones frigoríficas. Cálculo del ciclo. Cámaras frigoríficas. Acondicionamiento de ambientes. Balance térmico.

TRABAJO PRÁCTICO No 4

Instalaciones de aire comprimido. Compresores. Depósitos. Tuberías. Selección de bombas hidráulicas. Punto de trabajo.


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

REGULARIZACIÓN DE LA ASIGNATURA

Para lograr la condición de alumno regular en la asignatura MECÁNICA II, deberán cumplir los siguientes requisitos:

a) Tener una asistencia a las clases de Trabajos Prácticos de un 80 % de las clases dadas.
b) Tener una asistencia a las clases prácticas en donde se realicen mediciones de laboratorio del 100 %.
c) Haber aprobado todos los trabajos prácticos, a cuyo efecto los alumnos deberán presentar la carpeta con los ejercicios, informes, monografías completas y responder las preguntas que eventualmente se le realicen sobre el tema. La carpeta de trabajos prácticos deberá ser presentada cada vez que la asignatura lo requiera y deberá ser aprobada 48 horas antes de la entrega de la planilla de alumnos regulares.
d) Haber aprobado los exámenes parciales que se tomen durante el cuatrimestre.
e) El alumno que no cumpla con los puntos a), b), c) y d) será considerado como alumno libre.

APROBACION DE LA ASIGNATURA

a) El examen final se rendirá por el último programa en vigencia al día del examen.
b) La aprobación de la asignatura se realizará mediante un examen oral individual, donde se utilizará la siguiente modalidad:

- Programa analítico con extracción de dos bolillas y evaluación del tribunal; el alumno deberá desarrollar una de las bolillas a su elección, posteriormente y si el tribunal considera satisfactorio el primer desarrollo, podrá desarrollar la segunda bolilla.

- Si por alguna razón, el tribunal lo considera necesario, podrá efectuar preguntas de relación o integración con las unidades restantes.

c) Los alumnos que se presenten en condición de libres, rendirán según Ordenanza C.D. 001-91 del 03/07/91:

- El alumno que se presente a rendir en condición de libre, deberá aprobar, previo al examen oral (correspondiente a un alumno regular), una evaluación de carácter práctico, y de modalidad escrita. Este examen escrito se considerará aprobado cuando se responda satisfactoriamente a un 70 % de lo solicitado. La aprobación de esta evaluación práctica sólo tendrá validez para el examen teórico final del turno de exámenes en el cual el alumno se inscribió.

- Para presentarse a rendir el examen final, el alumno libre deberá aprobar previamente un examen de Trabajos Prácticos que será tomado por el equipo de cátedra dentro de los nueve días anteriores a la fecha del examen. Para presentarse a realizar los Trabajos Prácticos, el alumno libre deberá acreditar todas las correlatividades en el plan de estudios para rendir la asignatura.




IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

1- NINCI, MARIO: “Termotecnia”. Editorial TEUCO
2- MESNY, MARCELO: “Generación de Vapor”. Editorial ALSINA
3- SEVERN – DEGLER – MILES: “Energía Mediante Vapor, Aire y Gas”. Editorial REVERTE
4- NINCI, MARIO: “Teoría de los Motores Térmicos”. Editorial TEUCO
5- MATAIX, CLAUDIO: “Turbomáquinas Térmicas”. Editorial DOSSAT
6- LUCINI: “Turbinas de Vapor y de Gas”. Editorial LABOR
7- MATAIX, CLAUDIO: “Mecánica de los Fluidos y Máquinas Hidráulicas”. Editorial DOSSAT
8- QUANZ: “Máquinas Hidráulicas”. Editorial GUSTAVO GUILLI.
9- RAPIN, P.: “Instalaciones Frigoríficas”. Editorial MARCOMBO.
10- QUADRI, NESTOR P.: “Manual de Cálculo de Aire Acondicionado y Calefacción”. Editorial ALSINA.
11- CHAMBADAL: “Compresores”. Editorial LABOR



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

1- MALDONADO, A.: “Termodinámica Técnica”. Editorial UKED.
2- THRELKELD, J.L.: “Ingeniería del Ambito Térmico”. Editorial PRENTICE - HALL.
3- KERN, DONALD Q.: “Procesos de Transferencia de Calor”. Editorial CECSA.
4- DIXON: “Termodinámica de las Turbomáquinas”. Editorial DOSSAT.
5- MATAIX, CLAUDIO: “Turbomáquinas Hidráulicas”. Editorial DOSSAT.
6- RAPIN, P.: “Prontuario del Frío”. Editorial MARCOMBO.
7- MARSH, R.W. – OLIVO C.T.: “Principios de la Refrigeración”. Editorial DIANA.
8- HAVRELLA, R.: “Fundamentos de la Calefacción, Ventilación y Acondicionamiento”. Editorial MC GRAW HILL.
9- POKORNY: “Manual de Técnicas de Aire Comprimido”. Editorial BLUME.
10- GREENE, RICHARD: “Compresores”. Editorial MC GRAW HILL.
11- RIVKIN, S.L.: “Propiedades Termodinámicas de los Gases”. Editorial MIR.
12- HAAR, L. – GALLAGHER, J.S.: “Tablas de Vapor”. Editorial INTERAMERICANA.
13- CRANE: “Flujo de Fluidos”. Editorial MC GRAW HILL.
14- GREENE, RICHARD: “Válvulas”. Editorial MC GRAW HILL
15- POWELL, SHEPPARD T.: “Manual de Aguas para Usos Industriales”. Editorial CIENCIA Y TECNICA S.A.



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO

El conocimiento de las máquinas hidráulicas reviste especial interés en la formación del ingeniero dado el gran campo de aplicación en prácticamente todos los sectores de la industria. Los objetivos generales al final del curso son:

a) Conocer los principios de funcionamiento, la selección, y el diseño de las distintas turbo-máquinas empleadas en la transferencia de energía en las centrales hidroeléctricas.
b) Conocer las técnicas necesarias para la selección de los distintos tipos de bombas.
c) Conocer los lineamientos generales para el diseño de una instalación de aire comprimido.
d) Conocer los diferentes elementos que conforman una instalación de aire comprimido y las técnicas para su selección.
e) Conocer los principios de funcionamiento, la selección, y el diseño de los distintos transmisiones hidráulicas y los acoplamientos empleados en la industria.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

UNIDAD I – GENERACIÓN DE VAPOR

1-1 Calderas. Descripción. Tipos de calderas
1-2 Combustión en calderas. Aire necesario. Chimeneas
1-3 Capacidad de producción de vapor
1-4 Agua para calderas. Tratamiento
1-5 Necesidades de las calderas. Equipo. Accesorios

UNIDAD II – TURBINAS DE VAPOR

2-1 Turbina de vapor. Acción y reacción. Potencia de una turbina.
2-2 Turbina de acción. Toberas. Triángulo de velocidades.
2-3 Turbina de reacción. Variación de los volúmenes específicos
2-4 Determinación de pérdidas. Frotamiento. Intersticiales.
2-5 Regulación de las turbinas de vapor.

UNIDAD III – TURBINAS HIDRÁULICAS

3-1 Turbomáquinas hidráulicas. Número específico de revoluciones. Potencias
3-2 Turbinas Pelton
3-3 Turbinas Francis
3-4 Turbinas Kaplan
3-5 Turbinas Hélice

UNIDAD IV – MÁQUINAS FRIGORÍFICAS

4-1 Máquinas frigoríficas. Ciclos de compresión.
4-2 Ciclo de absorción
4-3 Agentes frigoríficos. Condensadores. Evaporadores. Válvulas expansoras.
4-4 Cámaras frigoríficas.
4-5 Acondicionamiento de ambientes. Ventilación. Calefacción.

UNIDAD V – MÁQUINAS OPERADORAS DE FLUIDO Y SU INSTALACIÓN

5-1 Instalaciones de aire comprimido.
5-2 Compresores. Alternativos. Rotativos.
5-3 Depósitos. Tuberías. Secado del aire.
5-4 Instalaciones hidráulicas.
5-5 Selección de bombas.

 


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