Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 14012010 - Hidráulica

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería civil
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Hidráulica
CÓDIGO: 14012010 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 4.5 CURSO: 2 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_278791.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: PÉREZ LATORRE, FRANCISCO JOSÉ
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
N. DESPACHO: D - 008 E-MAIL: fjperez@ujaen.es TLF: 953648526
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/52651
URL WEB: www.fluidsujaen.es
 
NOMBRE: MIRÓ BARNÉS, MARIO
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA
ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS
N. DESPACHO: D - D048 E-MAIL: mmiro@ujaen.es TLF: 953648587
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/46982
URL WEB: -
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Dentro de los estudios de Ingeniería Civil, es fundamental el conocimiento de la Hidráulica, pues las aplicaciones tecnológicas, en campos que profesionalmente desarrollan dichos técnicos, son  extensas:

1. En transporte de fluidos: Suministro urbano e industrial de agua, oleoductos, gasoductos, transporte de fluidos por tuberías, diseño de sistemas con uso de bombas, compresores, válvulas,  y otros componentes y accesorios necesarios para el transporte de fluidos.

2. En generación de energía Tanto en los dispositivos de conversión de energía, (Turbinas de vapor, Turbina hidráulicas, motores alternativos, etc.) como en equipos auxiliares (bombas de inyección, ventiladores, compresores, etc.)

3. En el control ambiental y de salud: Tanto los sistemas de calefacción como los de refrigeración son  procesos que requieren un conocimiento de la hidráulica, además de los procesos de depuración de aguas y tratamientos con efluentes líquidos.

4. Transporte: al ser el agua  el medio de soporte en numerosos procesos en la ingeniería.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

El hecho de que esta asignatura se imparta en segundo, se recomienda que el alumno tenga aprobados los diferentes niveles de materias básicas como Matemáticas y Física, que se imparten en el primer curso.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CC7 Conocimiento de los conceptos y los aspectos técnicos vinculados a los sistemas de conducciones, tanto en presión como en lámina libre.
CG5 Capacidad para el mantenimiento y conservación de los recursos hidráulicos y energéticos, en su ámbito.
Resultados de aprendizaje
Resultado Resul-05 Conocimiento de los principios de la mecánica de fluidos, hidráulica, estática y dinámica de fluidos.
Resultado Resul-09 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o técnica.
Resultado Resul-10 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
Resultado Resul-11 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
5. CONTENIDOS

Fundamentos de ingeniería fluidomecánica. Conducciones a presión. Circulación en lámina libre: canales naturales y artificiales. Máquinas hidráulicas.

TEMA 1: DEFINICIONES Y CONCEPTOS PRELIMINARES

1.1.- ÁMBITO DE HIDRÁULICA

1.2.- DESARROLLO HISTÓRICO

1.3.- DIMENSIONES Y UNIDADES

1.4.- CONCEPTOS BÁSICOS

TEMA 2: PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS

2.1.- DEFINICIÓN DE FLUIDO. - 

2.2.- DENSIDAD, PESO ESPECÍFICO, VOLUMEN ESPECÍFICO Y DENSIDAD RELATIVA

2.3.- FLUIDOS COMPRESIBLES E INCOMPRESIBLES. - COMPRESIBILIDAD DE LOS LÍQUIDOS

2.7.- VISCOSIDAD

2.8. TENSIÓN SUPERFICIAL 

2.9. PRESIÓN DE VAPOR DE LOS LÍQUIDOS 

TEMA 3: HIDROSTÁTICA

3.1.- INTRODUCCIÓN.

3.1.1.- Concepto de equilibrio.         

3.2.- VARIACIÓN DE PRESIÓN EN UN FLUIDO EN REPOSO.

3.3 PRESIÓN ABSOLUTA Y PRESIÓN MANOMÉTRICA.  .

3.4.- MEDICIÓN DE LA PRESIÓN   

3.5.- FUERZA SOBRE UN ÁREA PLANA.   

  TEMA 4: CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO LÍQUIDO. ECUACIONES FUNDAMENTALES

4.1.- DEFINICIONES.

4.2.- PRINCIPALES TIPOS DE FLUJO

4.3. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD.

4.4. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA.  Teorema de Bernoulli.   Aplicaciones del Teorema de Bernoulli

4.5. POTENCIA EN EL FLUJO FLUIDO.

4.6. PRINCIPIO DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO.   Aplicación de la ecuación de cantidad de movimiento en conductos fijos

TEMA 5: SEMEJANZA Y ANÁLISIS DIMENSIONAL

5.1 EXPERIMENTACIÓN EN HIDRÁULICA. ECUACIONES DIMENSIONALES. TEOREMA DE PI BUCKINGHAM

5.2.- ADIMENSIONALES EN HIDRÁULICA

5.3.- ENSAYOS: PROTOTIPO Y MODELO

5.4.- SEMEJANZA DE MODELOS. SEMEJANZA DINAMICA Y GRADIENTE DE PRESIONES: NÚMERO DE EULER.- SEMEJANZA DINAMICA CON PREDOMINIO DE LA GRAVEDAD: NUMERO DE FROUDE. SEMEJANZA DINAMICA CON PREDOMINIO DE LA VISCOSIDAD: NUMERO DE REYNOLDS.

TEMA 6: CONDUCCIONES FORZADAS EN RÉGIMEN PERMANENTE

6.1.- INTRODUCCIÓN : FLUJO LAMINAR Y TURBULENTO, NÚMERO DE REYNOLDS CRÍTICO, RADIO HIDRÁULICO, DIÁMETRO HIDRÁULICO

6.2.- PÉRDIDA DE CARGA EN CONDUCTOS DE SECCIÓN TRANSVERSAL CONSTANTE

6.3. - PÉRDIDA DE CARGA EN CONDUCTOS CIRCULARES. - ECUACIÓN DE DARCY  WEISBACH

6.4.- CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA EN RÉGIMEN LAMINAR.  CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA EN RÉGIMEN TURBULENTO

6.5.- FÓRMULA DE COLEBROOK Y DIAGRAMA DE MOODY

6.6.- FORMA DE CÁLCULO EN LOS PROBLEMAS BÁSICOS EN TUBERÍAS

6.7.- PÉRDIDAS DE CARGA LOCALES (SECUNDARIAS, ACCIDENTALES, DE ACCESORIOS)

TEMA 07: RÉGIMEN VARIABLE EN TUBERÍAS A PRESIÓN.GOLPE DE ARIETE

7.1. CIERRE INSTANTÁNEO 1.-Fundamento 2.- Propagación de la onda 3.- Valor del golpe de ariete. Fórmula de Allievi .4.- Velocidad del sonido .5.- Celeridad de la onda en tuberías

7.2.- CIERRE GRADUAL .1.- Clasificación 2.- Techo, o envolvente, de presiones en conducciones largas .3.- Cálculo de la longitud crítica .4.- Valor del golpe de ariete en conducciones cortas .5.- Tubería de característica variable

7.3. IMPULSIONES .1. Tiempo de anulación del caudal .2. Dispositivos para reducir el golpe de ariete

TEMA 8: CANALES

8.1 .- INTRODUCCIÓN.-

8.2.- TIPOS DE CANALES. .- TIPOS DE FLUJO. .- DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD

8.3.- CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICA DE LAS SECCIONES SIMPLES

8.4.- ECUACIÓN DE LA ENERGÍA EN EL FLUJO PERMANENTE

8.5.- ESFUERZO CORTANTE EN LAS PAREDES DEL RÉGIMEN PERMANENTE Y UNIFORME. VELOCIDADES ADMISIBLES

8.6.- PÉRDIDAS DE CARGA CONTÍNUA Y PÉRDIDAS LOCALIZADAS

8.7.- VARIACIÓN DE CAUDAL Y VELOCIDAD EN EL CALADO

8.8.- SECCIÓN HIDRÁULICAMENTE ÓPTIMA

8.9.- RÉGIMEN PERMANENTE NO UNIFORME EN CANALES

TEMA 9: TURBOMÁQUINAS.

1.- TURBOMÁQUINAS FUNDAMENTO Y DEFINICIÓN

2.- TRABAJO TÉCNICO O TRABAJO INTERIOR EN EL EJE. .- CLASIFICACIÓN SEGÚN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO EN EL RODETE

3.- PÉRDIDAS, POTENCIAS Y RENDIMIENTOS

4.- SEMEJANZA EN TURBOMÁQUINAS

TEMA 10: BOMBAS. ESTACIONES ELEVADORAS

1 INTRODUCCIÓN

2.- TIPOS DE BOMBAS. - PARÁMETROS IMPLICADOS EN LA SELECCIÓN DE UNA BOMBA

3.- CURVA CARACTERÍSTICA REAL H-Q  .- CURVAS DE POTENCIAS Y DE RENDIMIENTO GLOBAL

4.- FUNCIONAMIENTO A VELOCIDAD ANGULAR VARIABLE

5.- PUNTO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA

6.- ACOPLAMIENTO DE BOMBAS A LA RED

7.- CAVITACIÓN EN BOMBAS

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases expositivas en gran grupo: Clases magistrales
29.0 43.5 72.5 2.9
  • CC7
  • CG5
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M6 - Clases en grupos de prácticas: Actividades prácticas
14.0 21.0 35.0 1.4
  • CC7
  • CG5
A3 - Tutorias Colectivas
  • M14 - Tutorias Colectivas/Individuales: Supervisión de trabajos dirigidos
2.0 3.0 5.0 0.2
  • CC7
  • CG5
TOTALES: 45.0 67.5 112.5 4.5  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Descripción apartado 10

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales - Participacion activa en la clase. - Participacion en los debates - Participacion en el trabajo grupal Observacion y notas del profesor 10.0%
Conceptos teóricos de la materia - Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Examen teórico 70.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Entrega de los casos-problemas bien resueltos. Trabajo individual y/o en grupo 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El aspecto S1 evalúa los resultados de aprendizaje Resul -09 y 10 y las competencias CC7 y CG5

El aspecto S2 evalúa los resultados de aprendizaje Resul -09 y 10 y 11 y las competencias CC7 y CG5

El aspecto S3 evalúa los resultados de aprendizaje Resul -05 y 11 y las competencias CC7 y CG5

 

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Mecánica de fluidos con aplicaciones en ingeniería. Edición: 9ª ed. Autor: Franzini, Joseph B.. Editorial: Madrid: McGraw-Hill, D. L. 1999  (C. Biblioteca)
  • Ingeniería hidráulica. Edición: -. Autor: Montalvo López, Teodoro. Editorial: Valencia : Ediciones VJ, 2006  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de los fluidos e hidraúlica. Edición: -. Autor: Díaz Ortíz, Jaime Ernesto. Editorial: Cali : Universidad del Valle, 2006  (C. Biblioteca)
  • Hidraulica practica Eduardo Martínez Marín; Jaime García Palacios; Ignacio Martínez González. Edición: -. Autor: Martínez Marín, Eduardo. Editorial: [Madrid] : Escuela de Ingeneiros de Caminos, Canales y Puertos, 2013  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas. Edición: 4ª ed. rev. Autor: Agüera Soriano, José. Editorial: [Madrid ]: Ciencia 3, D.L. 1996  (C. Biblioteca)
  • Introducción a la mecánica de fluidos. Edición: 2ª ed. act. Autor: Fox, Robert W.. Editorial: México [etc.]: McGraw-Hill, cop. 1978  (C. Biblioteca)
  • Mecánica de los fluidos e hidraúlica. Edición: 3ª ed. Autor: Giles, Ronald V.. Editorial: Madrid [etc.]: McGraw-Hill, D.L. 1994  (C. Biblioteca)
  • Hidráulica de canales Máximo Villón Béjar. Edición: E-Book. Autor: -. Editorial: : Tecnológica de Costa Rica, 2008  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorias Colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sep 2018
2.01.00.0 3.5 2 Clases expositivas del Tema 1 práctica: Resolución de ejercicios y problemas
Nº 2
17 - 23 sep 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del 1 Clase práctica: Resolución de ejercicios y problemas
Nº 3
24 - 30 sep 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 3 Práctica laboratorio 1 (Estática) 1ª parte
Nº 4
1 - 7 oct 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas de los temas 3 y Tema 4. Práctica laboratorio 1 (Estática) 2ª parte
Nº 5
8 - 14 oct 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas de los temas 4 y 5. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 2 (Impacto chorro) 1ª parte
Nº 6
15 - 21 oct 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 5. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 2 (Impacto chorro) 2ª parte
Nº 7
22 - 28 oct 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 6. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 3 (Salida por orificios) 1ª parte
Nº 8
29 oct - 4 nov 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 6. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 3 (Salida por orificios) 2ª parte
Nº 9
5 - 11 nov 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 7. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 4 (Medición de caudal) 1ª parte
Nº 10
12 - 18 nov 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 7. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 4 (Medición de caudal) 2ª parte
Nº 11
19 - 25 nov 2018
2.01.00.0 5.5 2 Clases expositivas del Tema 8. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 5 (Pérdida de carga)1ª parte
Nº 12
26 nov - 2 dic 2018
2.01.00.0 6.5 2 Clases expositivas del Tema 8. 1 Clase práctica: Práctica laboratorio 5 (Pérdida de carga)2ª parte
Nº 13
3 - 9 dic 2018
2.01.00.0 5.0 2 Clases expositivas del Tema 9. 1 Clase práctica: Resolución de ejercicios y problemas
Nº 14
10 - 16 dic 2018
2.01.00.0 4.5 2 Clases expositivas del Tema 9.y 10 1 Clase práctica:Resolución de ejercicios y problemas
Nº 15
17 - 20 dic 2018
1.00.02.0 2.0 1 Clases expositivas del Tema 10.
Total Horas 29.0 14.0 2.0 67.5