1. Intro. Hidraulica Basica

HIDRÁULICA BÁSICA

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Docente: Ing. Daniel Prigadaá Sedano

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OBJETIVOS DE LA MATERIA:

• Obtener conocimientos generales de hidráulica y de las propiedades

de los fluidos.

• Analizar los empujes generados por los líquidos en reposo.

• Comprender el flujo permanente en orificios, vertedores y redes de

tuberías.

¿QUÉ NECESITO SABER AL EMPEZAR ESTE CURSO?:

• Conocimientos de álgebra y desarrollo de ecuaciones.

• Capacidad para analizar fenómenos.

HIDRÁULICA BÁSICA

INTRODUCCIÓN

ALGEBRA LINEAL / PROGRAMA ACADÉMICO

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UNIDAD 1 OBJETIVO

PROPIEDADES DE LOS FLUÍDOS

1.1 INTRODUCCIÓN

EL ALUMNO ANALIZARÁ LOS CONCEPTOS DE PRESIÓN, DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO DE FLUÍDOS PARA RESOLVER PROBLEMAS FÍSICOS.

1.2FUERZAS QUE ACTÚAN EN EL INTERIOR DE UN FLUIDO.

1.3 TEMPERATURA

1.4 DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO

1.5 VISCOSIDAD

1.6 COMPRESIBILIDAD

1.7 PRESIÓN DE VAPORIZACIÓN

1.8 TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

1.9PROCESOS Y PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS GASES

1.10VELOCIDAD LAS ONDAS SONORAS EN EL SENO DE UN FLUIDO


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UNIDAD 2 OBJETIVO

HIDROSTÁTICA

2.1 INTRODUCCIÓN

EL EDUCANDO APLICARÁ LOS PRINCIPIOS DE BERNOULLI, ARQUÍMEDES PARA CALCULAR EL EMPUJE HIDROSTÁTICO

2.2 ECUACIONES FUNDAMENTALES

2.3 DISPOSITIVOS PARA LA MEDICIÓN DE PRESIONES HIDROSTÁTICAS

2.4 EMPUJE HIDROSTÁTICO SOBRE SUPERFICIES PLANAS

2.5 EMPUJE HIDROSTÁTICO SOBRE SUPERFICIES CURVAS

2.6 PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

2.7 CONDICIONES DE EQUILIBRIO DE LOS CUERPOS DE FLOTACIÓN

2.8 EQUILIBRIO DEL MOVIMIENTO

2.9 FUERZAS CAPILARES


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UNIDAD 3 OBJETIVO

CINEMÁTICA DE LOS LÍQUIDOS

3.1 INTRODUCCIÓN

EL ALUMNO IDENTIFICARÁ LAS ECUACIONES QUE SE DERIVAN DEL CONCEPTO DE GASTO O CAUDAL

3.2 CAMPOS DE UN FLUIDO

3.3 CAMPOS VECTORIALES DE VELOCIDAD

3.4 CLASIFICACIÓN DE FLUJOS

3.5 MÉTODOS PARA DESCRIBIR UN FLUJO

3.6 LINEA DE CORRIENTE, TRAYECTORIA Y TUBO DE FLUJO

3.7 CONCEPTO DE GASTO CAUDAL

3.8 FUNCIÓN DE CORRIENTE


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UNIDAD 4 OBJETIVO

FUNDAMENTALES DE LA HIDRÁULICA

4.1 ASPECTOS GENERALES

EL EDUCANDO APLICARÁ LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD EN LA SOLUCIÓN DE PROBLEMASQUE INVOLUCREN FLUIDOS.

4.2 MÉTODOS DE ANÁLISIS

4.3 ECUACIÓN DE CONTINUIDAD

4.4 ECUACIÓN DE LA ENERGÍA

4.5 ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

4.6APLICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE ENERGÍA Y DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

4.7 DISPOSITIVO DE LA MEDICIÓN Y DE AFORO

4.8 PÉRDIDA DEBIDA A UNA AMPLIACIÓN BRUSCA DE SECCIÓN


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UNIDAD 5 OBJETIVO

SIMILITUD Y DINÁMICA

5.1 ASPECTOS GENERALES EL ESTUDIANTE RECONOCERÁ LAS LEYES DE SIMILITUD MÁS IMPORTANTES EN LA HIDRÁULICA Y SU APLICACIÓN A LOS MODELOS HIDRÁULICOS

5.2 SIMILITUD GEOMÉTRICA

5.3 SIMILITUD CINEMÁTICA Y DINÁMICA

5.4 LEYES DE SIMIILITUD

5.5 PLANEACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE MODELO

UNIDAD 6 OBJETIVO

SISTEMAS DE TUBOS EN LA HIDRÁULICA

6.1 TUBOS EN SERIE EL ALUMNO DISTINGUIRÁ EL FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE LOS DISTINTOS SISTEMAS DE TUBOS.

6.2 TUBOS EN PARALELO

6.3 REDES ABIERTAS

6.4 REDES CERRADAS

8HIDRÁULICA DE CANALES / EVALUACIÓN

NORMAS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN

CONTAR CON EL 80% DE ASISTENCIAS COMO MÍNIMO PARA TENER DERECHO A EXÁMEN

PRESENTARSE CON ROPA FORMAL A LOS EXÁMENES

PRESENTAR CREDENCIAL VIGENTE DE LA INSTITUCIÓN

EXAMEN PARCIAL VALOR

1 EXAMEN PARCIAL

2 PRÁCTICAS DE CAMPO

3 TAREAS

4 PARTICIPACIÓN EN CLASE

5 (PROYECTO)

TOTAL 100 %

CALIFICACIÓN FINAL VALOR

1 EXÁMEN ORDINARIO 25 %

2 PROMEDIO DE LOS 3 EXÁMENES PARCIALES 75 %

TOTAL 100 %

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¿QUÉ ES LA HIDRÁULICA?

• Rama de la física.

• Ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos en función de

sus propiedades específicas.

• Estudia las propiedades mecánicas de los líquidos dependiendo de

las fuerzas a que pueden ser sometidos.

PROPIEDADES ESPECÍFICAS

• Carente de forma.- Adquieren la forma del recipiente que los

contiene.

• Incompresibilidad.- Son prácticamente incompresibles. Cualquier

variación de volumen produce un salto de presión.

UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

1.1 INTRODUCCIÓN

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Hidráulica

General

Hidrostática

Hidrodinámica

Aplicada

Urbana

Alcantarillado

Redes de Agua potable

Rural/Agrícola

Obras de toma

Sistemas de riego

Fluvial

Ríos

Marítima

Rompeolas

Puertos


1.1 INTRODUCCIÓN

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SISTEMA DE MEDICIÓN

• S.I. (Sistema Internacional de unidades)

• Absoluto

• Masa [ M ] = kgm.

• Longitud [ L ] = m

• Tiempo [ t ] = seg.

• Gravitacional

• Fuerza [ F ] = kgf

• Longitud [ L ] = m

• Tiempo [ t ] = seg.

Unidades

fundamentales


1.1 INTRODUCCIÓN

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Recordando la segunda ley de Newton

(Principio fundamental de la dinámica):

“La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la

aceleración que adquiere dicho cuerpo”

F = m * a

Donde:

F; fuerza

m; constante de proporcionalidad

a; aceleración de la gravedad


1.1 INTRODUCCIÓN

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La unidad de medida de la fuerza en el S.I. es el Newton, por lo

tanto

F = m * a

Significa:

1𝑁 = 1𝐾𝑔 ∗ 1𝑚/𝑠2 = 1𝐾𝑔𝑚/𝑠2

Aplicado al sistema gravitacional:

1𝐾𝑔 = 1𝐾𝑔𝑚 ∗ 9.81 𝑚/𝑠2 = 9.81 𝑁


1.1 INTRODUCCIÓN

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CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS

Los fluidos pueden dividirse en líquidos y gases.


1.1 INTRODUCCIÓN

Líquidos Gases

Tiene un volumen definido. No tiene volumen definido.

Varía ligeramente con la presión y la temperatura.

Varía gradualmente con la temperatura presión.

Adopta la forma del recipiente que lo contiene.

Se expande hasta ocupar el máximo volumen permitido.

Deja una superficie libre. No presenta una superficie libre

Los líquidos se consideran incompresibles.

El agua reduce 0.005% por cada 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 de presión.

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FLUIDO COMO MEDIO CONTINUO

Los fluidos se consideran como medios que poseen continuidad

en todas sus propiedades.

Un análisis riguroso debería considerar la acción individual de

cada molécula; sin embargo, en las aplicaciones de la ingeniería

el interés reside en la velocidad, presión, temperatura, densidad,

etc…

De ahí que en lugar estudiar individualmente cada molécula, se

supone un medio continuo


1.1 INTRODUCCIÓN

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MECANICA DE FLUIDOS

Es la ciencia que aplica los principios de la mecánica general a los

fluidos, tanto en reposo como en movimiento.

• Ley de la conservación de la materia:

“La materia no se crea ni se destruye, se transforma”

• Ley de la conservación de la energía:

“La energía no se puede crear ni destruir; se puede transformar de

una forma a otra, pero la cantidad total de energía nunca cambia.”


1.1 INTRODUCCIÓN

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MECANICA DE FLUIDOS

Principios de la mecánica general.

• Leyes de la energía de Newton

1. “Todo cuerpo permanecerá en reposo o movimiento uniforme a

no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas

ejercidas sobre él.”

2. “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera en la

misma dirección y proporcional a su intensidad.”

3. “Para cada acción existe una reacción igual y opuesta.”


1.1 INTRODUCCIÓN

1. Intro. Hidraulica Basica

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