1. intro. hidraulica basica
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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
ALGEBRA LINEAL / PROGRAMA ACADÉMICO
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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
ALGEBRA LINEAL / PROGRAMA ACADÉMICO
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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
ALGEBRA LINEAL / PROGRAMA ACADÉMICO
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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
ALGEBRA LINEAL / PROGRAMA ACADÉMICO
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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
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
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
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
1.1 INTRODUCCIÓN
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SISTEMA DE MEDICIÓN
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
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
1.1 INTRODUCCIÓN
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SISTEMA DE MEDICIÓN
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
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
1.1 INTRODUCCIÓN
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CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS
Los fluidos pueden dividirse en líquidos y gases.
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
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
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
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.”
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
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.”
UNIDAD 1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
1.1 INTRODUCCIÓN
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