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Academic Year/course: 2023/24

434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering

29729 - Fluid Machines and Installations

Syllabus Information

Academic year:
29729 - Fluid Machines and Installations
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
First semester
Subject type:

1. General information

1. Basic Information

1.1. Objectives of the subject

The subject Machines and Fluid Installations focuses on the calculation and design of fluid installations and their active elements: pumps and turbines

The hydraulic design of a fluid machine consists of the determination of the best constructive form that it should have to provide/receive the specified energy to/from the fluid. For this purpose, the influence of the internal geometry of the machine on the fluid/machine interaction energy is described with a simplified one-dimensional theory.

The calculation of installations requires the use of optimization criteria with respect to specified criteria that allow the design of an energy efficient installation. Special emphasis will be placed on pumping installations, which are the most common in industrial engineering practice.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (, in such a way that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement: Goal 2: To end hunger, achieve food security and improved nutrition, and promote sustainable agriculture. Objective 2.3 By 2030, double the agricultural productivity and incomes of small-scale food producers, including women, indigenous peoples, family farmers, pastoralists and fishers, through secure and equitable access to land, other production resources and inputs, knowledge, financial services, markets and opportunities for value addition and off-farm employment

Goal 6. Ensure the Availability and Sustainable Management of Water and Sanitation for All.

Objective 6.4 By 2030, significantly increase the efficient use of water resources in all sectors, and ensure sustainability of freshwater withdrawals and supplies to address water scarcity and significantly reduce the number of people suffering from water scarcity

Goal 11. Making cities and human settlements inclusive, safe, resilient and sustainable.

Objective 11.1 By 2030, ensure access to adequate, safe and affordable housing and basic services for all people and improve slums.

Objective 11.6 By 2030, reduce the per capita negative environmental impact of cities, including paying particular attention to air quality and municipal and other waste management

1.2. Context and meaning of the subject in the degree syllabus

The subject Fluid Machines and Installations is an integral part of the group of compulsory subjects within the industrial branch. This is a subject of 6 ETCS that is taught in the first semester of the third year. It is constituent material of a fundamental part of industrial engineering such as the transport and distribution of fluids, as well as the interaction of these with the mobile and fixed elements in power generation machines.

1.3. Recommendations to take the subject.

It is recommended to have studied and understood Fluid Mechanics. There are concepts of that subject used profusely in the development of the present one. It is advisable that students adopt a system of continuous study and that they make frequent use of the tutorials with the teacher to solve those doubts that will surely arise in the learning of the subject.

2. Learning results

2.1- Competencies

Specific competencies:

C35: Ability to apply knowledge of fluid mechanics and the calculation, design, and testing of systems and 

fluid-mechanical machines.

C37: Ability to use experimental techniques to characterize the performance of mechanical systems.

Generic competencies:

C4: Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical thinking.

C6: Ability to use engineering techniques, skills and tools necessary for engineering practice.

C10: Ability to learn continuously and develop autonomous learning strategies.


2.2- Learning Results

1. Understands the operation and applications of fluid machines

2. Is capable of dimensioning a fluid machine subject to general technical specifications.

3. It has the ability to size a fluid installation.

4. Applies efficiency criteria in the design of an installation.

5. Knows how to design protocols for the operation and exploitation of facilities based on efficiency, economy and reliability criteria.


2.3- Importance of learning results

G graduates in Mechanical Engineering will face in their professional life multiple situations in which in one way or another they will have to work with facilities that transfer fluids. This subject is the key to ensure that they are designed with basic energy efficiency criteria.

3. Syllabus

Topic 0. Introduction. Types and operation of fluid machines. Classification of fluid machines.

Topic 1. Review of principles. Energy exchange in turbomachines. Powers, losses and yields.

Topic 2. Fundamental theory of turbomachines. Geometric and kinematic aspects of impeller flow.

Topic 3. 1-D theory of radial turbomachines. Characteristic curves. Aerodynamic theory of axial machines and aeroturbines.

Topic 4. Similarity theory in turbomachines. Modelling. Scale effects. Topic 5. Specific parameters.

Topic 6. Operation of pumping and ventilation lines. Fluid distribution networks.

 Topic 7. Flow regulation in pumping and ventilation lines.

Topic 8. Cavitation. Effects of cavitation in turbomachines. Similarity in cavitation.

4. Academic activities

4.1- General methodological presentation.

1. Lectures, given to the whole group, in which the teacher will explain the theory of the subject and will solve problems relevant to the calculation of installations and the determination of the geometry of pumps/turbines.

2. Laboratory practices. These practices are highly recommended for a better understanding of the subject because they show in real operation elements whose calculation is done on the blackboard.

3. Tutorials related to any subject of the subject

4.2- Learning activities.

Attendance to all learning activities is of special relevance to acquire the competencies of the subject.

Master classes. They will be developed at a rate of four hours per week, until completing the 50 hours that we consider opportune to dedicate to complete the syllabus.

Laboratory practices. Five sessions will be held at a rate of two hours per session with subgroups of three/four people Study and personal work. This non-face-to- face part is valued at about 90 hours, necessary for the study of theory, problem solving and script revision

Tutoring. Each teacher will publish a schedule for student attention throughout the term.

4.3- Planning of learning activities and calendar of key dates

The master classes of theory and problems are given in the timetable established by the centre, as well as the hours assigned to practical classes

The presentation of the papers will take place on the last day of class of the subject The dates and times of the subject can be found at on EINA's website :

Likewise, students will have at the beginning of the term the dates and places of the exams required to pass this subject.

4.4- Recommended bibliography and resources

The updated bibliography can be found in the BR of the BUZ

5. Assessment system

The evaluation will be carried out by means of a global written test in the two official exams established for this purpose by EINA

The examination will consist of four parts:

- Problem #1 (30% of the final grade)

- Problem #2 (30%)

- Theory (20%)

- Questions on laboratory practices (20%)

A minimum of 3 points out of 10 will be required in each of the above mentioned parts of the exam (Problem 1, Problem 2, Theory and Practical) in order to be averaged.

The student has the option of doing a subject assignment. If they choose to do so, the weight of the overall exam in the final grade will become 95% (the exam grade is multiplied by 0.95) and the remaining 5% will come from the evaluation of the work.

Curso Académico: 2023/24

434 - Graduado en Ingeniería Mecánica

29729 - Máquinas e instalaciones de fluidos

Información del Plan Docente

Año académico:
29729 - Máquinas e instalaciones de fluidos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:

1. Información básica de la asignatura

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura Máquinas e instalaciones de fluidos se centra en el cálculo y diseño de instalaciones de fluidos y sus elementos activos: bombas y turbinas.
El diseño hidráulico de una máquina de fluidos consiste en la determinación de la mejor forma constructiva que ésta debe tener para aportar/recibir al/del fluido la energía especificada. Para ello se describe con una teoría unidimensional simplificada la influencia de la geometría interna de la máquina en la energía de interacción fluido/máquina.
El cálculo de instalaciones requiere el empleo de criterios de optimización con respecto a criterios especificados que permitan el diseño de una instalación energéticamente eficiente. Se incidirá especialmente en instalaciones de bombeo que son las más habituales en la práctica de la ingeniería industrial.
Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:
Objetivo 2. Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible.
Meta 2.3 Para 2030, duplicar la productividad agrícola y los ingresos de los productores de alimentos en pequeña escala, en particular las mujeres, los pueblos indígenas, los agricultores familiares, los pastores y los pescadores, entre otras cosas mediante un acceso seguro y equitativo a las tierras, a otros recursos de producción e insumos, conocimientos, servicios financieros, mercados y oportunidades para la generación de valor añadido y empleos no agrícolas
Objetivo 6. Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.
Meta 6.4 De aquí a 2030, aumentar considerablemente el uso eficiente de los recursos hídricos en todos los sectores y asegurar la sostenibilidad de la extracción y el abastecimiento de agua dulce para hacer frente a la escasez de agua y reducir considerablemente el mero de personas que sufren falta de agua.
Objetivo 11. Lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles.
Meta 11.1 De aquí a 2030, asegurar el acceso de todas las personas a viviendas y servicios básicos adecuados, seguros y asequibles y mejorar los barrios marginales.
Meta 11.6 De aquí a 2030, reducir el impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, incluso prestando especial atención a la calidad del aire y la gestión de los desechos municipales y de otro tipo.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura Máquinas e instalaciones de fluidos forma parte integrante del grupo de asignaturas obligatorias dentro de la rama industrial. Se trata de una asignatura de 6 créditos ETCS que se imparte en el primer cuatrimestre de tercer curso. Es materia constituyente de una parte fundamental dentro de la ingeniería industrial como es el transporte y distribución de fluidos, así como la interacción de estos con los elementos móviles y fijos en máquinas de generación de energía.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura
Es recomendable haber cursado y entendido adecuadamente la asignatura de Mecánica de Fluidos. Hay conceptos de dicha asignatura empleados con profusión en el desarrollo de la presente. Es conveniente que los estudiantes adopten un sistema de estudio continuado y que utilicen de manera frecuente las tutorías con el profesor para resolver aquellas dudas que de seguro surgirán en el aprendizaje de la materia.

2. Resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Competencias específicas:

C35: Capacidad para la aplicación de conocimientos de mecánica de fluidos y el cálculo, diseño y ensayo de sistemas y máquinas fluido-mecánicas.
C37: Capacidad para la utilización de técnicas experimentales en la caracterización del funcionamiento de los sistemas mecánicos.

Competencias genéricas:
C4: Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.
C6: Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.
C10: Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

2.2. Resultados de aprendizaje

1. Comprende el funcionamiento y aplicaciones de las máquinas de fluidos
2. Es capaz de dimensionar una máquina de fluidos sometida a unas especificaciones técnicas generales.
3. Tiene la capacidad de dimensionar una instalación de fluidos.
4. Aplica criterios de eficiencia en el diseño de una instalación.
5. Sabe diseñar protocolos de operación y explotación de instalaciones en base a criterios de eficiencia, economía y fiabilidad.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje.

El graduado en Ingeniería Mecánica se enfrentará en su vida profesional a múltiples situaciones en las que de una manera u otra tendrá que trabajar con instalaciones que trasiegan fluidos. Esta asignatura es la clave para que éstas sean diseñadas con criterios básicos de eficiencia energética.

3. Programa de la asignatura

Tema 0. Introducción. Tipos y funcionamiento de las máquinas de fluidos. Clasificación de las máquinas de fluidos.
Tema 1. Revisión de principios. Intercambio de energía en turbomáquinas. Potencias, pérdidas y rendimientos.
Tema 2. Teoría fundamental de turbomáquinas. Aspectos geométricos y cinemáticos del flujo en rodete.
Tema 3. Teoría 1-D de turbomáquinas radiales. Curvas características. Teoría aerodinámica de máquinas axiales y aeroturbinas.
Tema 4. Teoría de semejanza en turbomáquinas. Modelización. Efectos de escala. Tema 5. Parámetros específicos.
Tema 6. Funcionamiento de líneas de bombeo y ventilación. Redes de distribución de fluidos.
Tema 7. Regulación de caudal en líneas de bombeo y ventilación.
Tema 8. Cavitación. Efectos de la cavitación en turbomáquinas. Semejanza en cavitación.

4. Actividades académicas

4.1. Presentación metodológica general.
1. Clases magistrales, impartidas al grupo completo, en las que el profesor explicará la teoría de la asignatura y resolverá problemas relevantes para el cálculo de instalaciones y la determinación de la geometría de bombas/turbinas.
2. Prácticas de laboratorio. Estas prácticas son altísimamente recomendables para una mejor comprensión de la asignatura porque se ven en funcionamiento real elementos cuyo cálculo se realiza en pizarra.
3. Tutorías relacionadas con cualquier tema de la asignatura.

4.2. Actividades de aprendizaje.
La asistencia a todas las actividades de aprendizaje es de especial relevancia para adquirir las competencias de la asignatura.
Clases magistrales. Se desarrollarán a razón de cuatro horas semanales, hasta completar las 50 horas que consideramos oportuno dedicar para completar el temario.
Prácticas de laboratorio. Se realizarán cinco sesiones a razón de dos horas por sesión con subgrupos de tres/cuatro personas
Estudio y trabajo personal. Esta parte no presencial se valora en unas 90 horas, necesarias para el estudio de teoría, resolución de problemas y revisión de guiones
Tutorías. Cada profesor publicará un horario de atención a los estudiantes a lo largo del cuatrimestre.

4.3. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave
Las clases magistrales de teoría y problemas se imparten en el horario establecido por el centro, así como las horas asignadas a las prácticas.
La presentación de los trabajos se realizará el último día de clase de la asignatura. Las fechas y horas de impartición se encontrarán en la página web de EINA:
Asimismo los alumnos dispondrán al principio de curso de las fechas y lugares de los exámenes necesarios para superar esta materia.

4.4. Bibliografía y recursos recomendados
La bibliografía actualizada se encuentra en la BR de la BUZ

5. Sistema de evaluación

La evaluación se realizará mediante una prueba global escrita en las dos convocatorias oficiales establecidas al efecto por la
El examen constará de cuatro partes:
- Problema #1 (30% de la nota final)
- Problema #2 (30%)
- Teoría (20%)
- Cuestiones sobre las prácticas de laboratorio (20%)
Se exigirá un mínimo de 3 puntos sobre 10 en cada una de las partes del examen mencionadas arriba (Problema 1, Problema 2, Teoría y Prácticas) para poder promediar.
El alumno tiene la opción de realizar un trabajo de asignatura. Si decide hacerlo, el peso del examen global en la nota final
pasará a ser del 95% (la nota del examen se multiplica por 0.95) y el 5% restante provendrá de la evaluación del trabajo.