3322 HIDRULICA II

Programa sinttico Hidrulica II

Datos bsicos Semestre Horas de teora Horas de

prctica Horas trabajo

adicional estudiante Crditos

VI 5 1 5 11 Objetivos Disear canales los cuales forman parte del aprovechamiento hidrulico,

aspectos bsicos de la hidrulica fluvial, evaluacin de los efectos del golpe de ariete, uso de la cmara de oscilacin y seleccin de una turbina para generacin de energa.

Temario Unidades Contenidos 1. Aspectos ge-

nerales. 1.1.- Caractersticas del flujo en un canal. 1.2.- Clasificacin de los canales. 1.3.- Clasificacin del flujo en canales abiertos. 1.4.- Nmero de Reynolds. 1.5.- Nmero de Froude. 1.6.- Caractersticas geomtricas de los canales. 1.7.- Distribucin de velocidades. 1.8.-Ejemplos de aplicacin.

2. Flujo uniforme. 2.1.- Estabilidad del flujo uniforme. 2.2.- Frmula general para el clculo del flujo uniforme. 2.3.- Ecuaciones de Chezy y Manning. 2.4.-Estimulacin del coeficiente de resistencia. 2.5.-Clculo del flujo uniforme: 2.5.1.-Clculo de la velocidad normal. 2.5.2.-Clculo del tirante normal. 2.5.3.- Pendiente normal. 2.5.4.-Canal con rugosidad compuesta. 2.5.5.-Aplicaciones prcticas.

3. Diseo de ca-nales.

3.1.- Instruccin. 3.2.- Diseo de canales revestidos. 3.3.- Diseo de canales no revestidos. 3.4.- Ejemplo de aplicacin.

4. Energa espe-cfica y Rgimen crtico.

4.1.- Introduccin. 4.2.- Energa especfica. 4.3.- Rgimen crtico. 4.4.- Clculo del tirante crtico. 4.4.1.- Aplicaciones para diferentes secciones. 4.4.2.- Pendiente crtica.

5. Flujo rpida-mente variado.

5.1.- Salto Hidrulico. 5.2.- Aspectos generales. 5.3.- Funcin momentum. 5.4.- Longitud del salto. 5.5.- Ecuacin general del salto hidrulico. 5.5.1.-Aplicaciones para diferentes secciones. 5.6.- Salto hidrulico en canales con pendiente.

6. Flujo gradual y 6.1.- Ecuacin dinmica.

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espacialmente variado.

6.2.-Caractersticas y clasificacin de los perfiles. 6.3.-Seccin de control. 6.4.- Solucin de la ecuacin dinmica. 6.4.1.-Mtodo de incrementos finitos. 6.4.2.-Mtodos numricos. 6.4.3.-Ejemplos de aplicacin. 6.5.- Clculo del F.G.V. en canales no revestidos. 6.5.1.- Ejemplos de aplicacin. 6.6.- Flujo espacialmente variado. 6.6.1.-Aplicaciones prcticas.

7. Hidrulica Flu-vial.

7.1.- Introduccin. 7.1.1.-Definiciones. 7.2.- Velocidad del fluido y resistencia al flujo. 7.2.1-Ecuacin del movimiento. 7.2.2.-Flujo turbulento 7.2.3.-Regmenes hidrulicos. 7.2.4.-Distribucin de velocidades en la vertical. 7.2.5.- Esfuerzo cortante y friccin de fondo. 7.2.6.-Distribucin granulomtrica de sedimentos. 7.2.7.-Propiedades del sedimento. 7.3.-Inicio de movimiento y suspensin. 7.3.1.-Esfuerzos cortantes crticos de fondo. 7.3.2.-Velocidades medias crticas. 7.3.3.- Diseo de canales estables. 7.4.-Transporte de sedimentos. 7.4.1.- Transporte de fondo 7.4.2.- Transporte del material. 7.4.3.-Transporte total.

8. Fenmenos transitorios.

8.1.-Golpe de ariete. 8.1.1.- Teora de la columna rgida. 8.1.2.- Teora de la columna elstica. 8.1.3.- Aplicaciones. 8.2.- Cmara de oscilacin. 8.2.1.- Propsito. 8.2.2.-Funcionamiento. 8.2.3.-Tipos de cmara de oscilacin. 8.2.4.-Localizacin de las cmaras. 8.2.5.-Diseos preliminares.

9. Turbinas. 9.1.- Turbinas. 9.1.1.-Trminos y definiciones. 9.1.2.-Seleccin de turbinas. 9.1.3.-Instalacin y operacin de turbinas.

Mtodos y prcticas Mtodos

El curso se imparte en conferencias de cinco horas por semana. Sesiones de ejercicios y demostraciones que complementan la presentacin de las nociones tericas.

Prcticas

El estudiante deber familiarizarse con la investigacin bibliogrfica y con la navegacin sobre Internet. El estudiante deber familiarizarse con las prcticas de laboratorio y la resolucin de problemas aplicando software.

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Mecanismos y procedimientos de evaluacin

Exmenes parciales 1o Examen parcial. Contenido: Seccin I a la II

2 Examen parcial. Contenido: Seccin III a la IV

3 Examen parcial. Contenido: Seccin V a la VI

4 Examen parcial. Contenido: Seccin VII a la VIII

5 Examen parcial. Contenido: Seccin IX

Examen ordinario El promedio de los cinco exmenes corresponder a este examen ordinario y la nota mnima aprobatoria ser de 6.0

Examen a ttulo Examen general, que abarca el contenido de todo el programa. Valor relativo 100%

Examen de regularizacin

Examen general, que abarca el contenido de todo el programa. Valor relativo 100%

Otros mtodos y procedimientos

Tareas, asistencia, trabajos de investigacin, actividades complementarias, participaciones, etc. Valor relativo 20%

Otras actividades acadmicas requeridas

Para que la calificacin del curso sea considerada aprobatoria, el alumno tendr que aprobar el curso de teora y las prcticas de laboratorio

Bibliografa bsica de referencia

Notas del profesor Ven Te Chow. Hidrulica de los canales abiertos, Ed. Mc Graw Hill. H. French, Richard. Hidrulica de los canales abiertos, Ed. Mc Graw Hill. BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA: Sotelo A., Gilberto. Hidrulica II, Ed. Facultad de Ingeniera de la UNAM Mancebo Del Castillo, Uriel. Teora del golpe de ariete y sus aplicaciones en ingeniera hidrulica, Ed. Limusa. Parmakian, John. Waterhammer analysis, Ed. Duver Manual de diseo de obras civiles, A.2.6. Golpe de ariete, C.F.E. Manual de diseo de obras civiles, A.2.5. Cmaras de oscilacin, C.F.E. Mathcad, Gua del usuario de MathCAD 15 Standard MathSoft, Inc.