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Manual de hidráulica

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Descripción

Esta obra aborda una gran variedad de temas en forma breve y directamente aplicable al ejercicio de la ingeniería de obras públicas, sirviendo al mismo tiempo de libro de texto para la asignatura HIDRÁULICA I del 2° curso de Ingeniería Técnica de Obras Públicas. La abra consta de tres partes. En la primera, se estudian tanto los conceptos y ecuaciones fundamentales de la estática, cinemática y dinámica de los fluidos, como el flujo en tuberías: pérdidas de carga continuas y localizadas, sifones y diversos problemas prácticos. En la segunda parte, se estudian las bombas hidráulicas, y el golpe de ariete. En la tercera parte, se estudia el flujo en cauces abiertos, los desagües, los resaltos hidráulicos y las curvas de remanso.


Características

  • ISBN: 9788479083205
  • Páginas: 414
  • Tamaño: 17x24
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2001

Compra bajo pedidoDisponibilidad: 3 a 7 Días

Contenido Manual de hidráulica

 Esta obra aborda una gran variedad de temas en forma breve y directamente aplicable al ejercicio de la ingeniería de obras públicas, sirviendo al mismo tiempo de libro de texto para la asignatura HIDRÁULICA I del 2° curso de Ingeniería Técnica de Obras Públicas. La abra consta de tres partes. En la primera, se estudian tanto los conceptos y ecuaciones fundamentales de la estática, cinemática y dinámica de los fluidos, como el flujo en tuberías: pérdidas de carga continuas y localizadas, sifones y diversos problemas prácticos. En la segunda parte, se estudian las bombas hidráulicas, y el golpe de ariete. En la tercera parte, se estudia el flujo en cauces abiertos, los desagües, los resaltos hidráulicos y las curvas de remanso.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN  

BIBLIOGRAFÍA GENERAL

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 generatriceshorizontales  
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.  
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
  
5.1. Concepto de pérdida de carga  
5.2. Tipos y dimensiones físicas de las pérdidas de carga  
5.3. Teorema de Bernouilli generalizado  
5.4. Perfil hidráulico: elementos fundamentales  
5.5. Aplicación del Teorema de Bernouilli generalizado  
5.6. 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 tuberías  
10.3. Posición 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 extremo  
10.8. Circulación entre tres depósitos  

CAPITULO 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 problemas 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.. 2  
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 (NPSH i)y altura neta requerida (NPSHÍ)  
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-r1  
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 (0 < T < Tc)  
17.5.3. Cierre lento (T > Tc)  
17.6. Cálculo del golpe de ariete en tuberías de impulsión  
17.6.1. Tiempo de cese de circulación del líquido ..  
17.6.2. Impulsión corta  
17.6.3. Impulsión larga  
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 orificios  
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 Y„ > F < 1  
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, Yn < Yc y F > 1  
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, Yn =  
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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