Uso de TICs para la resolución de problemas de dinámica de fluidos en estudios de ingeniería en nivel intermedio

Engineering students need to acquire a variety of hard and soft skills while attending college. Furthermore, in order to advance in their career, students must learn how to effectively use information and communication technologies (ICT) to tackle a variety of engineering issues. Spreadsheets, usually found in Microsoft Excel, are among the ICT that are easiest to access and use. Nevertheless, its instruction and use in engineering courses at universities have not been well developed, and this is frequently because of the teachers' inability to apply it because they lack the necessary expertise. In this manuscript, it is demonstrated how students can create a Microsoft Excel program that solves representative cases of fluid dynamics in a piping system studied at an intermediate university level. Examples of these cases include pump power, pipe diameter, and flow rate calculation using the First Law of Thermodynamics. Students must be able to integrate a robust database with the properties and characteristics of the pipe material and its accessories, as well as the solution technique with the calculations and results presented in an easy and straightforward manner, for the application to operate properly. Finally, students can easily use the program and investigate how operating variables affect fluid flow through pipes by integrating Microsoft Excel's add-ins and creating macros.

Los estudiantes de ingeniería necesitan adquirir una variedad de habilidades duras y blandas mientras asisten a la universidad. Además, para avanzar en su carrera, los estudiantes deben aprender a utilizar eficazmente las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) para abordar una variedad de cuestiones de ingeniería. Las hojas de cálculo, normalmente usadas en Microsoft Excel, se encuentran entre las TICs a las que es más fácil acceder y que son más sencillas de utilizar. Sin embargo, su enseñanza y uso en los cursos de ingeniería en las universidades no ha sido bien desarrollado, y esto frecuentemente se debe a la incapacidad de los profesores para aplicarlo por carecer de la experiencia necesaria. En este documento se demuestra cómo los estudiantes pueden crear un programa en Microsoft Excel que resuelve casos representativos de dinámica de fluidos en un sistema de tuberías estudiado en un nivel universitario intermedio. Algunos ejemplos de estos casos incluyen: potencia de una bomba, diámetro de tubería y cálculo de caudal utilizando la Primera Ley de la Termodinámica. Los estudiantes deben ser capaces de integrar una base de datos robusta con las propiedades y características del material de la tubería y sus accesorios, así como la solución con los cálculos y resultados presentados de manera fácil y directa, para que la aplicación funcione correctamente. Finalmente, los estudiantes pueden usar fácilmente el programa e investigar cómo las variables operativas afectan el flujo defluido a través de tuberías mediante la integración de complementos de Microsoft Excel y la creación de macros.