Notas Clases De Hidraulik

NOTAS PARA EL CURSO DE HIDRÁULICA I

POR

SANTIAGO WILCHES YEPES
(PROFESOR DE CÁTEDRA)

FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERÍA CIVIL

MEDELLÍN 2005

Hidráulica I

Politécnico Jaime Isaza Cadavid

TABLA DE CONTENIDO
1 PROGRAMA DEL CURSO ............................................................................................ 1
2 INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 4
2.1 DEFINICIÓN ................................................................................................................ 4
2.2 JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................... 4
3 OBJETIVO GENERAL DEL CURSO DE HIDRÁULICA I....................................... 22
4 REPASO DE CONCEPTOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS ..................................... 23
4.1 DEFINICIÓN DE FLUIDO ........................................................................................ 23
4.2 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ......................................................................... 24
5 . ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SIMILITUD HIDRÁULICA................................... 27
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 27
5.1 DIMENSIONES Y SISTEMAS DE UNIDADES ..................................................... 27
5.2 DEFINICIÓN DE ANÁLISIS DIMENSIONAL ....................................................... 30
5.3 MÉTODO DE LORD RAYLEIGH (JOHN William Strutt 1842-1919Inglaterra) ... 35
5.4 MÉTODO DE BUCKINGHAM O TEOREMA (Edgar Buckingham 1867-1940) 39
5.5 MÉTODO DE HUNSAKER Y RIGHTMIRE ........................................................... 47
5.6 NÚMEROS ADIMENSIONALES MÁS IMPORTANTES EN LA HIDRÁULICA 50
5.7 SIGNIFICADO FÍSICO DE LOS PARÁMETROS ADIMENSIONALES MÁS
COMUNES....................................................................................................................... 59
5.8 SIMILITUD DINÁMICA ........................................................................................... 62
5.9 FACTORES DE ESCALA ......................................................................................... 72
6 FLUJO EN TUBERÍAS ................................................................................................. 746.1 FLUJO DE UN FLUIDO REAL ................................................................................ 74
RESEÑA HISTÓRICA ..................................................................................................... 74
6.2 LEYES FUNDAMENTALES .................................................................................... 81
ECUACIÓN DECONTINUIDAD................................................................................... 81
ECUACIÓN DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA ................................................ 84
ECUACIÓN DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO ........................................................ 89
6.3 CONCEPTO DE CAPA LÍMITE ............................................................................... 91
6.4 ECUACIONES FUNDAMENTALES....................................................................... 94
6.5 ECUACIONES PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA
........................................................................................................................................... 97
6.6 PERFIL DE VELOCIDADES Y DEL ESFUERZO CORTANTE EN TUBERÍAS . 99
FLUJO LAMINAR........................................................................................................... 99
FLUJO TURBULENTO ................................................................................................. 100
6.7 ESTUDIOS EXPERIMENTALES DEL FACTOR DE FRICCIÓN ....................... 106
6.8 PÉRDIDAS EN CONDUCTOS DE SECCIÓN NO CIRCULAR ........................... 115
6.9 FÓRMULAS EMPÍRICAS PARA CALCULAR PÉRDIDAS POR...