Mecànica de Fluids (250954) – Curs 2025/26 PDF

Objectius d'aprenentatge

El curs proporciona els elements per entendre les eines bàsiques per a l'anàlisi i solució de diferents tipus de fluxos, des de l'ideal fins al flux viscós, contrastant els resultats numèrics amb els experimentals. * L'alumne serà capaç d'entendre i assimilar els fonaments de la mecànica de fluids * L'alumne desenvoluparà habilitats pràctiques per manejar tensors, formular i realitzar anàlisis de diversos problemes d'enginyeria en sòlids i fluïts. El curso comprende seis temas principales: * El curs comprèn sis temes principals: * Conceptes bàsics i revisió: Resum d'anàlisi vectorial: Teoremes clàssics: Greens, Gauss, Stokes - derivades Eulerianas/Lagrangianas i teoremes de transport de Reynolds * Equacions reguladores: Equacions de continuïtat i lleis de conservació. Massa, impuls i conservació de l'energia. Classificació d'equacions. * Condicions de contorn. Exemples * Fluids ideals: incompresible, flux potencial irrotacional. Eficiència, funció de l'eficiència. Exemples. * Fluids viscosos incompresibles: Equacions incompresibles de Navier- * Stokes: Flux de Couette, Flux de Poiseuille, Fluït en canonades. * Característiques i equacions de fluids compresibles. * Naturalesa de les turbulències * Modelització de fluids complexos. Recursos per a l'aprenentatge: o I.G. Currie, Fundamental Mechanics of Fluids, 2nd edition, McGraw Hill International Editions, 1993. o B. Le Mehaute, An Introduction to Hydrodynamics and Water Waves, Springer-Verlag, 1976. o A.R. Patterson, A First Course in Fluid Dynamics, Cambridge University Press, 1983. o A.J.Chorin & J.E. Marsden, A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics, Springer-Verlag, 1979. En finalitzar el curs, els estudiants seran capaços d'entendre: - els fonaments teòrics de la mecànica de fluids: característiques dels fluids i equacions del moviment - les simplificacions que es poden fer donant lloc a models com flux incompressible, flux no viscós, flux de fluid ideal, capa límit, flux irrotacional, ... - com les tècniques de solució clàssica es poden emprar per resoldre una sèrie de problemes relacionats amb aquests models simplificats En particular, els estudiants seran capaços de: - identificar i resoldre problemes d'estàtica de fluids - obtenir i resoldre l'equació de Bernoulli - descriure i deduir les equacions de flux de potencials i resoldre-les per casos senzills - seleccionar les condicions de contorn adequades i formular les equacions de moviment per flux compressible e incompressible de fluids Newtonians - escriure un problema en forma adimensional i seleccionar els parèmetres adimensionals adients

Hores totals de dedicació de l'estudiantat

		Hores	Percentatge
Aprenentatge dirigit	Grup gran	45h	100.00 %
Aprenentatge autònom		80h

Metodologia docent

El curs consisteix en deu setmanes de classes precencials, treballs personals i auto-estudi. A més a més de les 3 hores per setmana de classes presencials, l'auto-estudi ha de durar una mitjana de 5 hores/setmana com a mínim. Tot i que la majoria de les sessions s'impartiran en l'idioma indicat a la guia, potser les sessions en què es compti amb el suport d'altres experts convidats puntualment es duguin a terme en un altre idioma.

Mètode de qualificació

El calendari d'avaluació i el mètode de qualificació s'aprovaran abans de l'inici de curs.

L'avaluació d'aquest mòdul es basarà en els exercicis presentats (HW), en un examen de meitat de període (Ex1) i en un examen de final de curs (Ex2). La nota final es computarà com: 0.25 * HW + 0.75 *( 0.5*Ex1 + 0.5 * Ex2)

Normes de realització de proves

Els treballs del curs s'han de presentar en la data anunciada. Sino, es concedirà la meitat de la puntuació. Qualsevol entrega fora de termini ha d'estar justificada, i cal avisar als professors amb antelació. Durant els exàmens, no es permet consultar apunts, llibres de text, problemes resolts o qualsevol altra documentació. Es permet comentar els problemes amb els altres estudiants, però s'espera que cadascú presentí les sedes pròpies soluciona. La deshonestetat acadèmica serà severament castigada, d'acord amb la normativa acadèmica vigent. La pràctica deslleial serà severament castigat, d'acord amb la normativa acadèmica vigent. Els estudiants s'han d'assegurar que no es dediquen a qualsevol forma de pràctica deslleial. La pràctica deslleial es defineix com qualsevol acte pel qual una persona pot obtenir per si mateix/a o per un altre, un avantatge no permès. Això s'aplicarà si els candidats actuen sols o en combinació amb altres. Es considera que una acció o accions pot estar dins d'aquesta definició tant si es produeix durant o en relació amb, un examen formal, una part de l'assignatura, o qualsevol forma d'avaluació de l'assignatura. Els exemples de la pràctica deslleial en condicions no d'examen són les següents: * El plagi. El plagi es pot definir com l'ús sense el reconeixement el treball d'una altra persona i presentar-lo per l'avaluació com si fos propi, per exemple, a través de la còpia o la paràfrasi no reconeguda; * La col·lusió. La col·lusió pot ser definida com la participació de dos o més estudiants treballant junts, sense l'autorització prèvia del membre acadèmic responsable per produir el mateix (o similar) part (o total) d'un treball i després tractar de presentar aquest treball íntegrament com pròpi. La col·lusió també pot donarse si un estudiant presenta el treball d'un altre amb el coneixement del seu autor. * Encarregar el treball a una altra persona; * La falsificació dels resultats de laboratori, treball de camp o altres formes de recol·lecció i anàlisi de dades.

Horari d'atenció

S'anunciarà a l'inici del curs.

Bibliografia

Bàsica

Kundu, P.K.; Cohen, I.M.; Dowling, D.W. Fluid mechanics. 6th ed. Waltham, MA: Elsevier Academic Press, 2016. ISBN 9780124059351.
Currie, I.G. Fundamental mechanics of fluids. 4th ed. Boca Raton: CRC Press, 2013. ISBN 9781439874608.
Batchelor, G.K. An Introduction to fluid dynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 1973. ISBN 0521663962.
Chorin, J.; Marsden, J.E. A mathematical introduction to fluid mechanics. 3rd ed. New York: Springer-Verlag, 1992. ISBN 0387979182.
Fay, J.A. Introduction to fluid mechanics. Cambridge ; London: MIT Press, 1994. ISBN 9788120310445.