Nombre del Nano Reto:
Fluye inteligente
Nombres y Apellidos: Jonathan Sánchez Paredes
Campus: Arequipa
Facultad: Ingeniería
NRC: 28879
Email: jsanchezp@continental.edu.pe
Diseño metodológico
Idea General
En sistemas hidráulicos reales, el diseño eficiente de tuberías implica conocer con precisión las condiciones de flujo y las pérdidas de energía asociadas. Muchos errores de diseño en proyectos de ingeniería civil o mecánica se deben a una incorrecta evaluación del régimen del flujo y a una subestimación de las pérdidas. A partir de un caso contextualizado, se retará a los estudiantes a aplicar los conceptos de número de Reynolds, pérdidas por fricción y ecuaciones empíricas, para decidir el mejor diseño de una línea de conducción en condiciones reales.
Pregunta esencial
¿Cómo podemos diseñar un sistema de tuberías eficiente considerando el tipo de flujo y las pérdidas de carga por fricción?
Nano Reto
Diseña una propuesta de línea de tubería eficiente para un sistema hidráulico doméstico de los primeros 11 pisos de la torre A de la Universidad Continental, utilizando el número de Reynolds, la gráfica de Moody y la ecuación de Colebrook, justificando tus decisiones con base en el régimen de flujo y las pérdidas por fricción.
Recursos guía
Cálculo del número de Reynolds y su interpretación
Uso práctico de la ecuación de Colebrook
https://www.youtube.com/watch?v=2pVLjLHaWG0
Preguntas guía
¿Qué parámetros determinan el tipo de flujo en un sistema de tuberías?
¿Cómo se pueden calcular y minimizar las pérdidas de carga en una instalación hidráulica?
Público objetivo beneficiado
Carrera
Asignatura
Mecánica de Fluidos 1
Número de estudiantes
ODS
Solución del Nano Reto
Ideación
Identificación del tipo de fluido y condiciones del sistema (diámetro, caudal, rugosidad).
Solución
Cálculo del número de Reynolds y análisis del régimen de flujo.
Prototipo
Uso de la gráfica de Moody o ecuación de Colebrook para estimar pérdidas.
Validación
Comparación con referencias técnicas o simuladores.
Prototipo final
Diseño gráfico del sistema y entrega del producto final.
Producto final
Una infografía digital que resuma el análisis y la propuesta de solución, con cálculos claros y visualizaciones del flujo (régimen, pérdidas, materiales).
Trabajos destacados
Se tienen presentaciones modeladas de los equipos hidráulicos que consumen caudal de líquido. El resumen de las estimaciones es entendible y uso de herramientas y aplicativos.
Presentan esquemas en base a las estimaciones de consumo de cada piso de la instalación que están realizando.
Tienen cuadros resumen para diferenciar las etapas.
Reflexiones de la experiencia
¿Qué etapa o momento del proceso ABR con nano retos te pareció más desafiante y gratificante de realizar con los estudiantes?
La etapa más desafiante fue la IDEACIÓN, ya que los estudiantes debían cumplir varias tareas para realizar el diseño básico inicial. La identificación del tipo de fluido y condiciones del sistema (diámetro, caudal, rugosidad), material, distribución, etc.
Los estudiantes usaron aplicativos del celular para sacar medidas, tomaron fotos de las principales instalaciones sanitarias y de acuerdo a ello estimaron los parámetros requeridos.
¿Las propuestas de solución del Nano reto cumplió con tu expectativa? ¿Por qué?
Si se cumplió con la expectativa que se tenía.
Porque los estudiantes realizaron la medición y cálculo de las pérdidas de energía para la solución del problema planteado.
Tomaron medidas incluso haciendo uso de apps de sus celulares, seleccionaron materiales y rutas para las líneas de tubería y luego realizaron el proceso de cálculo establecido para ese caso.
¿Qué mejorarías de esta experiencia?
La planificación de fechas y el ambiente, realizar la experiencia en laboratorio de cómputo para facilitar la elaboración del trabajo.