Universidad de Jaén

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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.

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.

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

Tema 0 Presentación. Definiciones y conceptos preliminares

Presentación de la asignatura

Ámbito de la Hidráulica

Desarrollo histórico

Tema 1 Propiedades de los líquidos

Definición de fluido

Distinción entre un sólido y un fluido. Distinción entre un gas y un líquido

Fluidos compresibles e incompresibles

Viscosidad. Medición de la viscosidad

Tensión superficial. Presión de vapor de los líquidos

Tema 2.        Hidrostática.

Ecuación Fundamental

Aplicaciones de la ecuación de equilibrio. Ley Hidrostática

Principio de Pascal. Aplicaciones. 

Medidores y transductores de presión.

Presión hidrostática sobre superficies sumergidas

Tema 3 Cinemática.

Métodos de estudio del campo fluido: Lagrangiano y Euleriano. Sistema y volumen de control.

Conceptos básicos de visualización del campo fluido

Tipos de flujo

Conservación de la masa: Ecuación de continuidad.

Tema 4 Hidrodinámica

Conservación de la cantidad de movimiento.

Ecuación de la Energía.

Ecuación de Bernoulli

Potencia de un flujo fluido

Ecuación de Torricelli: vena contracta. Coeficiente de caudal. Ecuación general de descarga por orificios, tubos y toberas. Tiempo de vaciado de depósitos.

 

Tema 5 Semejanza y análisis dimensional en hidráulica

Experimentación en Hidráulica.

Ecuaciones Dimensionales. Teorema de Pi - Buckingham

Adimensionales en Hidráulica

Ensayos: Prototipo y Modelo. Semejanza de Modelos

Tema 6: Pérdidas de carga en conductos cerrados. Ingeniería de sistemas de conducción

Flujo Laminar y Turbulento. Número de Reynolds crítico Radio Hidráulico, Diámetro Hidráulico

Ecuación de Bemoüilli para un fluido real. Pérdidas de carga. Pérdida de carga en conductos de sección transversal constante Ecuación de Darcy-Weissbach . Tubos lisos y rugosos. Hagen-Poiseuille.  Resultados experimentales de Blassius, Karman­ Pradtl, Nikuradse y Coolebrok-White. Diagrama de Moody.

Pérdidas secundarias

Cálculo del caudal conocida la pérdida de carga y el diámetro. Cálculo del diámetro conocidos el caudal máximo a transportar y la pérdida de carga admisible. Diámetro óptimo económico de una conducción.

Tuberías con servicio en ruta, alimentadas por un extremo, alimentadas por dos extremos. Tuberías en serie y en paralelo

Red de distribución. Sistemas ramificados: análisis y diseño. Análisis y diseño de redes malladas: ley de mallas. Método de Hardy Cross

Tema 7 Régimen variable en tuberías a presión. Golpe de ariete

Descripción física del fenómeno del golpe de ariete en conducciones.

Celeridad de la onda de presión. Tiempo crítico. Cierres rápidos y lentos.

Sobrepresión máxima en un cierre rápido: expresión de Allievi.

Sobrepresión máxima en un cierre lento: expresión de Micheaud.

Dispositivos de protección, prevención y atenuación.

Tema 8 Flujo en canales abiertos

Características del flujo en lámina libre: definiciones y tipos de flujos.

Velocidades medias admisibles: velocidad de erosión y de sedimentación.

Flujo uniforme: pérdidas de carga de Chézy-Manning. Otras expresiones.

Geometrías habituales. Sección más económica.

Energía específica: régimen crítico, rápido y lento. Número de Froude.

Flujo de transición: resalto hidráulico.  Flujo variado. Curvas de remanso: concepto y tipos. Vertederos

Tema 9 Turbinas

La energía hidráulica: alturas neta y útil, potencia de un salto de agua.

Concepto de turbina y clasificación. Perdidas, potencias y rendimientos.

Turbinas de acción: turbinas Pelton

Turbinas de reacción: Turbinas Francis y Kaplan.

Grupos bulbo reversibles.

Número específico de revoluciones.

Tema 10 Bombas y estaciones elevadoras

            Máquinas elevadoras de fluido: concepto y clasificación. Tipos de bombas.

Bombas centrífugas: organización y tipos.

Clasificación por el número específico de revoluciones: formas del rodete.

Triángulo de velocidades: ecuación de Euler. Altura útil de una bomba.

Pérdidas mecánicas, hidráulicas y volumétricas. Rendimiento global.

Potencia absorbida y potencia útil: potencia en el eje.

Curvas Características de una bomba. Curva resistente de la instalación:  resolución analítica y gráfica del punto de funcionamiento. Estabilidad de funcionamiento.

Leyes de semejanza en bombas: distintas velocidades de giro. Recorte del rodete.

Acoplamientos de bombas: En serie y en paralelo.

La cavitación en bombas. Altura neta positiva disponible, Altura neta requerida, Altura máxima de aspiración admisible.

 

 

 

 

Grupos con número de estudiantes por debajo del aforo limitado en el aula.  

Actividades Formativas	Formato (presencial/online)	Metodología docente Descripción*
Sesiones prácticas en laboratorios especializados	Presencial al 100%	Desarrollo de  sesiones prácticas,en laboratorios.
29 Sesiones de teoría y problemas sobre los contenidos del programa	Presencial al 100%	29 sesiones de clases magistrales participativas y resolución de ejercicios, de una hora de duración cada una, realizadas en el aula.
Tutorías	Presencial + Online	Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras online (síncrona y asíncrona). También se creará un foro sobre la asignatura como vía de comunicación complementaria.

Grupos con número de estudiantes por encima del aforo limitado en el aula.  

Actividades Formativas	Formato (presencial/online)	Metodología docente Descripción*
Sesiones prácticas en laboratorios especializados	Presencial al 50%	Desarrollo de  sesiones prácticas, en laboratorios aplicando la rotación en grupos reducidos del 50%. Retransmisión de clases prácticas al resto del grupo.
29 Sesiones de teoría y problemas sobre los contenidos del programa	Presencial al 50%	29 sesiones de clases magistrales participativas y resolución de ejercicios, de una hora de duración cada una, realizadas en el aula y retransmitiendo por videoconferencia al resto del grupo. Rotación periódica de estudiantes.
Tutorías	Presencial + Online	Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras online (síncrona y asíncrona). También se creará un foro sobre la asignatura como vía de comunicación complementaria.

*Siempre que existan los recursos técnicos necesarios para realizar la videoconferencia, que como mínimo deben incluir cámara y micrófonos: en las aulas, laboratorios y domicilios de profesorado y alumnado.

Actividades Formativas	Formato (presencial/online)	Metodología docente Descripción
7 Sesiones prácticas en laboratorios especializados	No presencial	Sustitución de las 7 sesiones prácticas por actividades formativas online. Utilización de videos demostrativos, tutoriales de prácticas, realización de trabajos relacionados con las prácticas de laboratorio (que podrán ser individuales o grupales).
29 Sesiones de teoría sobre los contenidos del programa	No presencial	29 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas por videoconferencia.
Tutorías	No presencial	Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras online (síncrona y asíncrona). También se creará un foro sobre la asignatura como vía de comunicación complementaria.

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

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