fluidos
TUBERIAS Y CANALES
i
ii
Arturo Rocha Felices
HIDRAULICA DE
TUBERIAS Y CANALES
iii
CONTENIDO
Presentación
v
Prólogo
vii
Palabras Preliminares del Autor
ix
Indice de Figuras
xvi
Indice de Tablas
xxi
Lista de Símbolos Principales
CAPITULO
I
xxiii
INTRODUCCION
1.1
Objetivo del libro
1
1.2
Esquema delcontenido general
1
1.3
Diferencias entre canales y tuberías
3
1.4
Tipos de flujo
4
1.5
Teorema de Bernoulli. Ecuación de la energía
7
1.6
Propiedades geométricas de la sección transversal
9
1.7
Efecto de la viscosidad
11
1.8
Efecto de la gravedad
15
1.9
Concepto de distribución de velocidades
15
1.10
Coeficiente de Coriolis
211.11
Coeficiente de Boussinesq
23
1.12
Discusión de los valores de
1.13
Relación entre los coeficientes
α
y
β
α
y
24
1.14
β
Otros estudios sobre los coeficientes α
1.15
Comparación del escurrimiento en una tubería y un canal
Problemas propuestos
25
y
β
27
32
38
xi
CAPITULO
II
MOVIMIENTO UNIFORME
2.1
El movimientouniforme en canales y tuberías
43
2.2
Relación entre el corte y la inclinación
46
2.3
Ecuaciones de distribución de velocidades y de la velocidad
media para un canal muy ancho con movimiento laminar
2.4
Ecuaciones de distribución de velocidades y de la velocidad
media para una tubería con movimiento laminar
2.5
69
Ecuación general de distribución de velocidadespara el
movimiento turbulento en un contorno hidráulicamente rugoso
2.8
62
Obtención de las ecuaciones de la velocidad media en
conductos lisos
2.7
55
Ecuación general de distribución de velocidades para el
movimiento turbulento en un contorno hidráulicamente liso
2.6
52
72
Obtención de las ecuaciones de la velocidad media en
conductos rugosos
75
2.9Obtención de la ecuación de Chezy
76
2.10
Concepto de rugosidad. Conductos hidráulicamente lisos e
hidráulicamente rugosos
2.11
79
Transformación de las ecuaciones de Karman - Prandtl
82
Problemas propuestos
CAPITULO
III
87
LA RESISTENCIA DE SUPERFICIE EN EL MOVIMIENTO
UNIFORME
3.1
Ecuación de Darcy
3.2
Significado del coeficiente
3.3
Tuberíashidráulicamente lisas
3.4
Tuberías hidráulicamente rugosas. Transición. Gráfico de
91
f
de Darcy ( en tuberías circulares)
95
Nikuradse
3.5
Introducción del coeficiente
98
f
de Darcy en las ecuaciones de
distribución de velocidades
3.6
101
Transición entre contornos lisos y rugosos. Fórmula de
Colebrook - White
3.7
94
103
Dimensionamiento deconductos. Conceptos fundamentales.
Errores
3.8
xii
104
Tuberías de sección no circular
109
3.9
Ley exponencial de distribución de velocidades
111
3.10
Concepto de capa límite
121
3.11
Espesor de la capa límite
123
3.12
Desarrollo de la capa límite
125
3.13
La separación. Expansión de un conducto
126
Problemas propuestos
CAPITULO
IV130
DISEÑO DE TUBERIAS
4.1
Concepto de pérdida de carga. Línea de energía y línea
piezométrica
135
4.2
Abaco de Moody. Tuberías comerciales. Cálculo
138
4.3
Pérdidas de carga locales (flujo turbulento)
150
4.4
Sobre la consideración de las pérdidas de carga locales
163
4.5
Pérdidas de carga locales (flujo laminar)
166
4.6
Sistemas hidráulicosequivalentes
168
4.7
Tuberías en serie
170
4.8
Tubería sobre la línea de gradiente. Sifón. Cavitación
174
4.9
Tubería con boquilla convergente final
177
4.10
Máquinas hidráulicas. Suministro por bombeo
180
Problemas propuestos
CAPITULO
V
186
DISEÑO DE CONDUCCIONES Y REDES
5.1
Tuberías en paralelo
193
5.2
El problema de los tres...
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