Hidraulica Canales

Hidráulica de Canales

Clave: 2515

Carácter: Obligatorio.

Ubicación: Quinto Semestre.

Créditos: 9 (nueve).

Materia antecedente: Hidráulica de tuberías.

Materia consecuente: Alcantarillado.

Requisitos: Laboratorio.

Objetivo General.

El alumno analizará el flujo a superficie libre con base en las ecuaciones fundamentales, resolviendo problemas reales.

TEMÁTICA

TEMAS Y SUBTEMAS OBJETIVO ESPECIFICO

1. GENERALIDADES DEL FLUJO EN CANALES.

1.1 Introducción, campo de acción.

1.2 Definición y tipos de canales.

1.3 Clasificación del flujo en canales.

1.4 Elementos hidráulicos.

• Tirante.

• Área hidráulica.

• Perímetro mojado.

• Radio hidráulico.

• Ancho del espejo del agua.

• Tirante medio.

• Otros.

1.5 Distribución de velocidades y presiones.

• Curvas de iso – velocidades.

• Velocidad máxima.

• Velocidad media.

• Distribución de presiones en superficies cóncavas y convexas.

• Formas de cálculo.

Prácticas de laboratorio.

- Clasificación de flujos.

- Determinación de velocidad media.

- Distribución de presiones.

2. FLUJO UNIFORME.

2.1 Definición. Ecuación de Chezy.

2.2 Ecuaciones del flujo uniforme.

• Manning.

• Kutter.

• Ganguillet – Kutter.

• Bazin.

• Otras.

2.3 Aplicaciones.

• Canales revestidos.

• Canales no revestidos.

• Combinación de ambos.

• Problemas de revisión y diseño.

2.4 Sección óptima.

• Triangular.

• Rectangular.

• Trapecial.

• Circular.

Prácticas de Laboratorio.

- Determinación del coeficiente de rugosidad.

- Flujo uniforme (Tirante normal).

3. ENERGÍA ESPECÍFICA.

3.1 Definición y su ecuación.

3.2 Relación tirante – energía específica.

• Análisis de la ecuación.

• Familia de curvas.

• Estado crítico.

• Régimen sub- crítico y supercrítico.

3.3 Relación Tirante – Gasto específico.

• Gasto específico.

• Familia de curvas.

• Estado crítico y tipos de régimen.

• Efecto de un cambio en el ancho del canal.

3.4 Aplicaciones Prácticas.

• Problemas comunes.

• Diseño de transiciones y curvas.

Prácticas de laboratorio.

- Elaboración de la curva Y – E.

- Efecto de un escalón en la plantilla.

- Efecto de un cambio en el ancho del canal.

4. SALTO HIDRÁULICO.

4.1 Definición, características y usos.

• Hipótesis.

4.2 Clasificación.

4.3 Ecuación general.

4.4 Relaciones tirante – Fuerza específica. (y – F ).

4.5 Salto hidráulico en secciones particulares.

• Rectangular.

• Trapecial

• Circular.

• Otros.

4.6 Cálculo y aplicaciones.

• Ubicación.

• Longitud.

• Pérdida de energía.

• Control del salto, tanque amortiguador y otros.

Prácticas de laboratorio.

- Tipos de salto hidráulico.

- Determinación del salto en un canal rectangular.

5. FLUJO GRADUALMENTE VARIADO.

5.1 Definición. Hipótesis.

5.2 Ecuación Dinámica.

5.3 Secciones de control. Influencia del tipo de control en el perfil del flujo.

5.4 Análisis de perfiles

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