Hidraulica

RESUMEN DE HIDRAULICA.
PRESENTADO POR: HENRY JAL YUJRA MAMANI COD: 071346
ING.: AUDBERTO MILLONES CHAFLOQUE



RELACIÓN DE LAS CURVAS DE ENERGÍA ESPECÍFICA Y PENDIENTE DE FRICCIÓN CON LAS ZONAS DE FLUJO LIBRE EN CANALES
INTRODUCCIÓN.
Se presentan las relaciones analíticas y, especialmente, la gráfica de la profundidad y la energía específica por unaparte y, por otra, la gráfica de profundidad contra pendiente de fricción. En cada caso se muestran las ramas de flujo subcrítico y supercrítico en la primera y, en la segunda, de flujo subnormal y supernormal, después se relacionan entre sí y se pasa a mostrar la ubicación de los diferentes perfiles de flujo gradualmente variado en cada gráfica. El propósito que se busca es facilitar lacomprensión de estas relaciones entre quienes se inician en el estudio de la hidráulica.


ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES
La expresión para la energía en una sección respecto a un nivel de referencia que pasa por el fondo del canal se conoce como energía específica (Bakhmeteff, 1912, citado por Chow, 1959) y se escribe así:

La curva y-E se muestra en la figura 1, donde también aparecen destacadasla profundidad crítica asociada con la energía mínima y las ramas que representan los flujos subcrítico (SbC) y supercrítico (SpC) a partir del punto C sobre la curva. En esta gráfica no interviene la pendiente del fondo del canal.
PENDIENTE DE FRICCIÓN EN CANALES
La expresión para la pendiente de fricción en canales se obtiene con la ecuación de Manning (ec. 2a) (Chow, 1959) o con la ecuaciónde Darcy-Weisbach (ec. 2b) (French, 1985). El factor de fricción de Darcy se calcula con la ecuación de Colebrook-White (ec. 3), cuando el flujo es turbulento (Dyhouse et al., 2003), o con la ecuación de Poiseuille (ec. 4) cuando es laminar. El número de Reynolds se calcula con la ecuación 5. La ecuación 2 se puede transformar (Mejía, 2008) para calcular la profundidad a partir de la pendiente delfondo del canal (ec. 6) y obtener la profundidad normal


FLUIDOS EN REPOSO: HIDROSTATICA

EQUIPO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CENTRO DE PRESIONES

OBJETIVO: Permite estudiar la acción del empuje hidrostático sobre superficies planas o curvas, determinándose las características de ésta por equilibrio mecánico del sistema.
APLICACIONES: Presas, compuertas, etc




ESTABILIDAD DECUERPOS FLOTANTES
OBJETIVO: Estudiar la estabilidad de cuerpos flotantes (barcaza) para diferentes condiciones de carga, identificándose los lugares geométricos notables del equilibrio (metacentro, centro de gravedad, etc.).
APLICACIONES: Barcos, instrumentos de medición flotantes: densímetro


FLUIDOS EN MOVIMIENTO: CINEMÁTICA E HIDRONEUMÁTICA
EQUIPO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CENTRO DEPRESIONES
OBJETIVO: Permite la observación del flujo uniforme y la superposición de flujos con la interacción de fuentes y sumideros simulando el comportamiento de flujos alrededor de cuerpos sólidos sumergidos.
APLICACIONES: Flujo de fluidos alrededor de cuerpos sumergidos. Ej. Pilas de puentes, etc


MESA DE ANALOGÍAS DE STOKES
OBJETIVO: Visualización de flujos laminares y la interaccióndel flujo con la presencia de objetos dentro de ella, mostrándose la configuración de las líneas de corriente.
APLICACIONES: Estructuras Hidráulicas, pilas de puentes, rompeolas, diques, etc.

CUBA DE REYNOLDS
OBJETIVO: Visualización de flujos en diferentes regímenes de escurrimiento, diferenciando el flujo laminar (flujo ordenado, lento) del flujo turbulento (flujo desordenado,rápido).
La experimentación permite la obtención de valores para números de Reynolds sujeto a las condiciones bajo los cuales se realizan las experiencias.

CANAL DE SECCIÓN RECTANGULAR
OBJETIVO: Canal de sección rectangular; en el cual pueden observarse de manera sencilla y didáctica la ocurrencia de diferentes fenómenos hidráulicos: golpe de ariete, flujo a través de una compuerta, salto...