PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA.
1.1.- HIDRÁULICA: DEFINICIÓN.
1.2.- MAGNITUDES FUNDAMENTALES.
1.3.- ESTADO LÍQUIDO.
1.4.- PESO Y MASA.
1.5.- PESO ESPECÍFICO, DENSIDAD ESPECÍFICA O ABSOLUTA Y DENSIDAD RELATIVA.
1.6.- COMPRESIBILIDAD.
1.7.- PRESIÓN.
1.8.- VISCOSIDAD.
1.9.- TENSIÓN SUPERFICIAL. ADHERENCIA CON LAS PAREDES. CAPILARIDAD.
1.10.- PRESIÓN O TENSIÓN DEL VAPOR. CAVITACIÓN.
CAPÍTULO 2: HIDROSTÁTICA.
2.1.- HIDROSTÁTICA.
2.2.- PROPIEDADES DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA: DIRECCIÓN E INTENSIDAD.
2.3.- ECUACIÓN GENERAL DE LA HIDROSTÁTICA.
2.4.- PRENSA HIDRÁULICA.
2.5.- VASOS COMUNICANTES.
2.6.- PRESIÓN SOBRE UNA PARED PLANA.
2.6.1.- Cálculo de las presiones sobre superficies planas.
2.6.2.- Cálculo del centro de presión.
2.6.3.- Ejemplos: pared rectangular, vertical e inclinada.
2.6.4.- Pared rectangular sometida a presiones hidrostáticas por ambas caras.
2.7.- PRESIÓN SOBRE UNA SUPERFICIE CURVA.
2.7.1.- Fuerza horizontal sobre una superficie curva.
2.7.2.- Fuerza vertical sobre una superficie curva.
2.7.3.- Presión sobre una superficie cilíndrica de generatrices horizontales.
2.7.4.- Aplicación a un canal semicircular.
2.7.5.- Aplicación a una compuerta de segmento circular.
2.7.6.- Aplicación a una compuerta de segmento circular sumergida.
2.7.7.- Tubo circular sometido a la acción de presiones hidráulicas internas uniformes.
2.8.- PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES.
CAPÍTULO 3: CINEMÁTICA.
3.1.- CINEMÁTICA DE LOS FLUIDOS INCOMPRESIBLES.
3.2.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES.
3.2.1.- Línea de corriente.
3.2.2.- Tubo de corriente.
3.2.3.- Filete de corriente.
3.2.4.- Trayectoria.
3.2.5.- Línea de traza.
3.3.- DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO: MÉTODO DE LAGRANGE Y DE EULER.
3.3.1.- Método de Lagrange.
3.3.2.- Método de Euler.
3.4.- TIPOS DE FLUJO.
3.4.1.- Corrientes con superficie libre o forzadas.
3.4.2.- Régimen laminar y turbulento: número de Reynolds.
3.4.3.- Movimiento permanente, variable, uniforme y no uniforme.
3.4.4.- Flujo unidimensional, bidimensional y tridimensional.
3.5.- CAUDAL.
3.6.- ECUACIÓN DE CONTINUIDAD EN EL MOVIMIENTO PERMANENTE DE LOS FLUIDOS INCOMPRESIBLES.
CAPÍTULO 4: DINÁMICA DE LOS FLUIDOS PERFECTOS.
4.1.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES. FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN FLUIDO.
4.2.- TEOREMA DE BERNOUILLI PARA FLUIDOS PERFECTOS.
4.2.1.- Interpretación.
4.2.2.- Ejemplos.
4.3.- APLICACIONES.
4.3.1.- Teorema de Torricelli.
4.3.2.- Tiempo de vaciado de un depósito.
4.3.3.- Medida de las presiones y velocidades en un movimiento permanente.
4.3.4.- Medida de caudales: tubo de Venturi y de Pitot.
4.4.- POTENCIA TEÓRICA DE UNA MÁQUINA HIDRÁULICA
4.5.- FUERZAS HIDRODINÁMICAS: ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO O TEOREMA DEL IMPULSO EN EL FLUJO PERMANENTE.
4.6.- PRESIÓN ESTÁTICA Y PRESIÓN DINÁMICA.
CAPÍTULO 5: DINÁMICA DE LOS LÍQUIDOS REALES, PÉRDIDA DE CARGA Y TEOREMA DE BERNOUILLI GENERALIZADO.
5.1.- CONCEPTO DE PÉRDIDA DE CARGA.
5.2.- TIPOS Y DIMENSIONES FÍSICAS DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA.
5.2.1.- Pérdida de carga total.
5.2.2.- Pérdida de carga unitaria.
5.3.- TEOREMA DE BERNOUILLI GENERALIZADO.
5.4.- APLICACIÓN DEL TEOREMA DE BERNOUILLI GENERALIZADO.
5.5.- SUMINISTRO O ABSORCIÓN DE ENERGÍA EN UN SISTEMA. POTENCIA REAL DE UNA MÁQUINA HIDRÁULICA.
CAPÍTULO 6: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO TURBULENTO EN TUBERÍAS: PÉRDIDAS DE CARGA EN RÉGIMEN PERMANENTE Y UNIFORME.
6.1.- ORÍGENES DE LA TURBULENCIA. MOVIMIENTO MEDIO Y FLUCTUACIÓN EN EL FLUJO TURBULENTO PERMANENTE.
6.2.- NOCIÓN DE CAPA LÍMITE Y DE SUBCAPA LAMINAR.
6.3.- RUGOSIDAD ABSOLUTA Y RELATIVA DE LAS TUBERÍAS.
6.4.- PÉRDIDAS DE CARGA CONTINUA EN RÉGIMEN TURBULENTO PERMANENTE Y UNIFORME.
6.5.- COEFICIENTE DE FRICCIÓN DE DARCY-WEISBACH.
6.6.- COMPORTAMIENTO HIDRODINÁMICO DE LAS TUBERÍAS: INFLUENCIA DE LA RUGOSIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES EN UNA SECCIÓN TRANSVERSAL.
6.7.- FÓRMULAS EXPERIMENTALES PARA EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN.
6.7.1.- Experiencia de Nikuradse.
6.7.2.- Fórmula de transición de Colebrook para tuberías comerciales.
6.7.3.- Diagrama de Moody para tuberías comerciales.
6.8.- FÓRMULAS PRÁCTICAS PARA EL CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA CONTINUAS.
6.8.1.- Fórmula para el régimen laminar.
6.8.2.- Fórmulas logarítmicas de resistencia.
6.8.3.- Fórmulas empíricas exponenciales monómicas.
CAPÍTULO 7: PÉRDIDAS DE CARGA LOCALIZADAS.
7.1.- INTRODUCCIÓN.
7.2.- LONGITUD EQUIVALENTE DE CONDUCCIÓN.
7.3.- CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE CARGA LOCALIZADAS.
7.4.- MÉTODOS APROXIMADOS PARA EVALUAR LAS PÉRDIDAS DE CARGA LOCALIZADAS.
7.5.- FÓRMULA GENERAL PARA EL CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA TOTAL EN UNA TUBERÍA.
CAPÍTULO 8: TUBERÍAS EQUIVALENTES.
8.1.- DEFINICIÓN.
8.2.- TUBERÍAS SIMPLES.
8.3.- TUBERÍAS EN SERIE.
8.4.- TUBERÍAS EN PARALELO.
CAPÍTULO 9: SIFONES.
9.1.- DEFINICIÓN.
9.2.- CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO.
9.3.- CÁLCULO DE SIFONES.
9.4.- SIFONES INVERTIDOS.
CAPÍTULO 10: CORRIENTES LÍQUIDAS EN TUBERÍAS A PRESIÓN. PARTE I.
10.1.- GENERALIDADES.
10.2.- CÁLCULO DE TUBERÍA.
10.3.- REPOSICIÓN DE LA LÍNEA PIEZOMÉTRICA RESPECTO AL PERFIL ALTIMÉTRICO DE LA TUBERÍA.
10.4.- REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN UNA CONDUCCIÓN.
10.5.- TUBERÍA SIMPLE DESCARGANDO A LA ATMÓSFERA CON VÁLVULA O CON TOBERA EN SU EXTREMO.
10.6.- CONDUCTOS CON TOMA INTERMEDIA.
10.7.- CONDUCTO ALIMENTADO POR AMBOS EXTREMOS.
10.8.- CIRCULACIÓN ENTRE TRES DEPÓSITOS.
CAPÍTULO 11: CORRIENTES LÍQUIDAS EN TUBERÍAS A PRESIÓN. PARTE II.
11.1.- TUBERÍAS CON DISTRIBUCIÓN UNIFORME Y DISCRETA DE CAUDALES.
11.2.- TUBERÍAS CON DISTRIBUCIÓN CONTINUA DE CAUDAL.
11.3.- CONFLUENCIA DE TUBERÍAS.
11.4.- BIFURCACIONES EN TUBERÍAS.
11.5.- TUBERÍAS RAMIFICADAS.
11.6.- RESOLUCIÓN DE PROBLEEMAS DE TUBERÍAS MEDIANTE EL ÁBACO DE MOODY.
11.7.- RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE TUBERÍAS MEDIANTE LAS TABLAS DE PRANDTL-COLEBROOK.
CAPÍTULO 12: ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE: CÁLCULO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN.
12.1.- ESTUDIO DE LA RED: DATOS PREVIOS.
12.2.- CAUDALES DE CÁLCULO.
12.2.1.- Dotación según el tamaño de la población.
12.2.2.- Previsión de crecimiento.
12.2.3.- Demanda punta.
12.2.4.- Agua para incendios.
12.3.- PRESIONES DE SERVICIO.
12.4.-DIÁMETROS MÍNIMOS.
12.5.- VELOCIDADES RECOMENDADAS EN TUBERÍAS.
12.6.- REDES DE DISTRIBUCIÓN.
12.6.1.- Clases de redes.
12.6.2.- Trazados de redes.
12.6.3.- Accesorios de la red.
12.6.4.- Acometidas domiciliarias.
12.7.- CÁLCULO DE REDES RAMIFICADAS.
12.8.- CÁLCULO DE UNA RED EN MALLA: MÉTODO DE HARDY-CROSS.
CAPÍTULO 13: ELEVACIÓN DE LÍQUIDOS MEDIANTE BOMBAS HIDRÁULICAS.
13.1.- ELEVACIÓN DE LÍQUIDOS MEDIANTE BOMBAS HIDRÁULICAS
13.2.- ALTURA MANOMÉTRICA DE UNA ELEVACIÓN
13.3.- POTENCIAS Y RENDIMIENTOS DE LA BOMBA Y DEL MOTOR DE ACCIONAMIENTO
13.4.- PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN UNA BOMBA: RENDIMIENTOS
13.4.1.- Pérdidas hidráulicas
13.4.2.- Pérdidas volumétricas
13.4.3.- Pérdidas mecánicas.
13.5.- DIÁMETRO MÁS RENTABLE DE UNA IMPULSIÓN
13.6.- CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS HIDRÁULICAS
13.7.- BOMBAS ROTODINÁMICAS O TURBOBOMBAS
13.7.1.- Bombas centrífugas
13.7.2.- Bombas de hélice
13.7.3.- Bombas helicoidales
13.8.- VELOCIDAD ESPECÍFICA
13.9.- CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS ROTODINÁMICAS SEGÚN SU VELOCIDAD ESPECÍFICA
CAPÍTULO 14: CAVITACIÓN.
14.1.- NATURALEZA DEL FENÓMENO
14.2.- CONDICIONES DE CAVITACIÓN
14.3.- ALTURA NETA DISPONIBLE (NPSHd) Y ALTURA NETA REQUERIDA (NPSHr)
14.4.- VARIACIÓN DEL NPSH CON EL CAUDAL
14.5.- INFLUENCIA DE LA ALTITUD Y DE LA TEMPERATURA
CAPÍTULO 15: CURVAS CARACTERÍSTICAS.
15.1.- CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LAS TUBERÍAS.
15.2.- CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS.
15.3.- CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS ROTODINÁMICAS A VELOCIDAD CONSTANTE
15.3.1.- Curva Q-η
15.3.2.- Curva Q-P
15.3.3.- Curva Q-H
15.4.- PUNTO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA
15.5.- CURVAS CARACTERÍSTICAS A DIFERENTES VELOCIDADES
15.6.- CURVAS CARACTERÍSTICAS PARA DIFERENTES DIÁMETROS DEL RODETE.
15.7.- ASOCIACIÓN DE FORMAS CENTRÍFUGAS.
15.7.1.- Bombas en paralelo.
15.7.2.- Bombas en serie.
15.8.- IMPULSIÓN CON TOMA INTERMEDIA.
15.9.- IMPULSIÓN CON CONSUMO EN RUTA
15.10.- BOMBA ELEVANDO AGUA A DOS DEPÓSITOS SITUADOS A DISTINTOS NIVELES E INSTALADOS EN PARALELO.
CAPÍTULO 16: TURBINAS.
16.1.- APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA: SALTOS DE AGUA.
16.2.- POTENCIA DEL SALTO.
16.3.- NOCIONES SOBRE TURBINAS HIDRÁULICAS.
16.3.1.- Turbinas de acción (Turbinas PELTON).
16.3.2.- Turbinas de reacción.
16.3.2.1.- Turbinas FRANCIS.
16.3.2.2.- Turbinas de hélices (KAPLAN).
16.4.- VELOCIDAD ESPECÍFICA DE UNA TURBINA.
CAPÍTULO 17: CÁLCULO DEL GOLPE DE ARIETE EN TUBERÍAS
DE PRESIÓN.17.1.- MOVIMIENTO VARIABLE DE LOS LÍQUIDOS EN TUBERÍAS: GOLPE DE ARIETE.
17.2.- CÁLCULO DE MICHAUD Y JOUGUET.
17.3.- GOLPE DE ARIETE: DESCRIPCIÓN FÍSICA DEL FENÓMENO.
17.3.1.- Golpe de ariete en tuberías de gravedad.
17.3.2.- Golpe de ariete en tuberías de impulsión.
17.4.- DETERMINACIÓN DE LA CELERIDAD.
17.4.1.- Celeridad en tuberías simples.
17.4.2.- Celeridad en tuberías compuestas.
17.4.3.- Celeridad máxima.
17.5.- CÁLCULO DEL GOLPE DE ARIETE EN TUBERÍAS DE CIRCULACIÓN POR GRAVEDAD.
17.5.1.- Tiempo de cierre de la válvula.
17.5.2.- Cierre rápido.
17.5.3.- Cierre lento.
17.6.- CÁLCULO DEL GOLPE DE ARIETE EN TUBERÍAS DE IMPULSIÓN.
17.6.1.- Tiempo de cese de circulación del líquido.
17.6.2.- Impulsiones cortas.
17.6.3.- Impulsiones largas.
17.7.- PREVENCIÓN DEL GOLPE DE ARIETE.
17.7.1.- Tuberías de alimentación por gravedad a una turbina.
17.7.2.- Tuberías de impulsión en instalaciones de bombeo.
CAPÍTULO 18: FLUJO EN RÉGIMEN LIBRE.
18.1.- CORRIENTES LÍQUIDAS EN CANALES.
18.2.- CANALES.
18.3.- GEOMETRÍA DE LOS CANALES.
18.4.- TIPOS DE FLUJOS.
18.5.- INFLUENCIA DE LA GRAVEDAD.
CAPÍTULO 19: MOVIMIENTO PERMANENTE UNIFORME EN CANALES.
19.1.- CARACTERÍSTICAS.
19.2.- ECUACIÓN GENERAL DEL MOVIMIENTO PERMANENTE Y UNIFORME EN CANALES.
19.3.- FÓRMULAS PRÁCTICAS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA PÉRDIDA DE CARGA: FÓRMULA DE MANNING.
19.4.- ESTUDIO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES.
19.5.- CURVAS DE CAPACIDAD EN SECCIONES SIMPLES EN RÉGIMEN UNIFORME.
19.6.- FLUJO EN SECCIONES COMPUESTAS.
CAPÍTULO 20: VELOCIDAD DEL AGUA EN LOS CANALES.
20.1.- DISTRIBUCIÓN DE LA VELOCIDAD EN UNA SECCIÓN TRANSVERSAL.
20.2.- VELOCIDADES MEDIAS ADMISIBLES. VELOCIDAD DE EROSIÓN Y DE SEDIMENTACIÓN
CAPÍTULO 21: ENERGÍA ESPECÍFICA DE UN CANAL.
21.1.- INTRODUCCIÓN.
21.2.- MOVIMIENTO UNIFORME EN UN CANAL RECTANGULAR.
21.3.- ENERGÍA ESPECÍFICA EN UN CANAL RECTANGULAR.
21.4.- ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES DE FORMA CUALQUIERA.
21.5.- EFECTOS DE LA VARIACIÓN DE SECCIÓN EN UN CANAL RECTANGULAR EN EL QUE PERMANECEN CONSTANTES LA ENERGÍA Y EL CAUDAL.
21.6.- PROPIEDADES DEL CALADO CRÍTICO.
CAPÍTULO 22: DESAGÜES POR ORIFICIOS, BAJO COMPUERTA Y POR VERTEDERO.
22.1.- INTRODUCCIÓN.
22.2.- DESAGÜES POR ORIFICIO.
22.2.1.- Conceptos.
22.2.2.- Desagües por orificios simétricos sin influencia de la gravedad.
22.2.3.- Desagües por orificios con influencia de diversos factores.
22.3.- DESAGÜE BAJO COMPUERTA.
22.4.- VERTEDEROS.
22.4.1.- Conceptos.
22.4.2.- Vertederos en pared delgada.
22.4.3.- Vertederos en perfil estricto: Perfil Creager.
22.4.4.- Vertederos en perfil estricto: Perfiles del Bureau of Reclamation.
22.4.5.- Vertederos en perfil estricto con compuertas.
22.4.6.- Vertederos en pared gruesa.
CAPÍTULO 23: RESALTO HIDRÁULICO.
23.1.- DEFINICIÓN.
23.2.- TEORÍA DEL RESALTO.
23.3.- RESALTO EN UN CANAL RECTANGULAR.
23.4.- PÉRDIDA DE ENERGÍA Y LONGITUD DE RESALTO.
23.5.- COMPORTAMIENTO DE UN RESALTO SEGÚN EL CALADO DE AGUAS ABAJO.
CAPÍTULO 24: RÉGIMEN GRADUALMENTE VARIADO: CURVAS DE REMANSO.
24.1.- MOVIMIENTO VARIADO EN UN CANAL.
24.2.- ESTUDIO Y TIPO DE CURVAS DE REMANSO.
24.2.1.- Pendiente suave.
24.2.1.1.- Curva tipo S-1.
24.2.1.2.- Curva tipo S-2.
24.2.1.3.- Curva tipo S-3.
24.2.2.- Pendiente fuerte.
24.2.2.1.- Curva tipo F-1.
24.2.2.2.- Curva tipo F-2.
24.2.2.3.- Curva tipo F-3.
24.2.3.- Pendiente crítica.
24.2.3.1.- Curva tipo C-1.
24.2.3.2.- Curva tipo C-3.
24.2.4.- Pendiente horizontal.
24.2.5.- Pendiente adversa.
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