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Hidráulica

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by

Camilo Osorio Oviedo

on 17 March 2016

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Transcript of Hidráulica

.
Rueda de Falkirk
Hello!
Es un ascensor de barcos giratorio que conecta el canal Forth y Clyde con el canal Unión. Anteriormente los dos canales estaban unidos por 11 esclusas, pero en la década de 1930 se rellenaron con tierra.
Canal de Panamá
El canal de Panamá es una vía de navegación interoceánica entre el mar Caribe y el océano Pacífico que atraviesa el istmo de Panamá en su punto más estrecho.
Represa de Monticello
Esta presa fue construida entre los años 1953 y 1957 en California con una estructura de 93 metros de altura y con una capacidad para 249,000 m³ de agua. Es conocida por su sistema de desagüe, llamado «Hoyo Gloria»
Túnel Emisor
Oriente
Es un proyecto hidráulico en construcción del sistema de drenaje profundo de la Ciudad de México y del que se espera abarque 62 kilómetros de longitud.
Presa de las tres gargantas
Está situada en el curso del río Yangtsé en China. Es la planta hidroeléctrica más grande del mundo, superando holgadamente a la de Itaipú sobre el Río Paraná la cual quedó relegada al segundo lugar.
Grupo 06

Pablo Andrés Castrillón Velásquez
Mateo Echeverri Salazar
Juan Camilo Lugo Rojas
Daniela Marín Zúñiga
Juan Camilo Osorio Oviedo

Hidráulica


Estudio del comportamiento de los fluidos,
principalmente del agua. Se avoca, en general, a la solución de problemas tales como, el flujo de líquidos en tuberías, ríos y canales y a las fuerzas desarrolladas por líquidos confinados en depósitos naturales, tales como lagos, lagunas, estuarios, etc., o artificiales, como tanques, pilas y vasos de almacenamiento, en general.
Aplicaciones de la hidráulica.
Energía hidráulica.
Es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, en energía eléctrica en la central hidroeléctrica.
Irrigación.
Se denomina Irrigación, al conjunto de estructuras, que hace posible que una determinada área pueda ser cultivada con la aplicación del agua necesaria a las plantas.
Potabilización.
La potabilización es un proceso que se lleva a cabo sobre cualquier agua para transformarla en agua potable y de esta manera hacerla absolutamente apta para el consumo humano.
Canalización.
La canalización de aguas se destina para el transporte de fluidos, en este caso agua, y que se diferencia de las tuberías normalizadas en que están en la superficie y no van bajo tierra.
Obras hidráulicas
Canales.
Transportan fluidos de manera abierta
y se utilizan como vías artificiales de navegación.
Canales naturales.
Se denomina canal natural a las depresiones naturales en la corteza terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son más profundos, según se encuentren en la montaña o en la planicie.
Canales de riego
Tienen la función de conducir el agua desde la captación hasta el campo o huerta donde será aplicado a los cultivos.
Canales de navegación.
Un canal de navegación es una vía de agua hecha por el hombre que normalmente conecta lagos, ríos u océanos. Los canales de navegación pueden ser interoceánicos o para navegación interior.
Represa.
En ingeniería se denomina presa o represa a un muro grueso de piedra u otro material, como hormigón; material suelto o granular, que se construye a través de un río, arroyo o canal para almacenar el agua y elevar su nivel, con el fin de regular el caudal, para su aprovechamiento en el riego de terrenos, en el abastecimiento de poblaciones o en la producción de energía mecánica.
Presa de gravedad.
El peso de la presa por sí sola es capaz de resistir la presión horizontal del agua empujando contra ella. Las presas de gravedad están diseñadas de modo que cada sección de la presa sea estable e independiente de cualquier otra sección de la presa
Presa doble arco o bóveda.
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teóricos de la bóveda. La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse, con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos.
Presa de arco-gravedad.
Tiene forma curva para dirigir la mayor parte del esfuerzo contra las paredes de un cañón o un valle, que sirven de apoyo al arco de la presa. Además, el muro de contención tiene más espesor en la base y el peso de la presa permite soportar parte del empuje del agua.
Estación de bombeo.
Eleva un fluido desde un nivel energético inicial a un nivel energético mayor.
Esclusa.
Recinto con compuertas usado para que los barcos puedan pasar de un tramo a otro de distinto nivel.
Dique.
Terraplén de tierra o de obra que se pone a la orilla del mar o de un río para contener las inundaciones, para ganar tierras al mar o bien para proteger las poblaciones y puertos.
Dique de contención.
Estos diques tradicionalmente son construidos, amontonando tierra a la vera del río. Amplio en la base y afilados en la cumbre, donde se suelen poner bolsas de arena.
Dique rompeolas.
Reduce la cantidad de energía proveniente del oleaje que entra en un lugar que se quiere abrigar.
Embalse.
Un embalse es un depósito de agua que se forma de manera artificial. Lo habitual es que se cierre la boca de un valle a través de una presa o de un dique, almacenando el agua de un río o de un arroyo.
Drenaje.
Es el sistema de tuberías, sumideros o trampas y todas sus conexiones, que se utilizan para el desalojo de líquidos, por lo general pluviales, en una población determinada.
Acueducto.
Conduce agua de un punto a otro para permitir que personas o comunidades tengan acceso a ella.
Rompeolas.
Es una estructura costera que tiene por finalidad principal proteger la costa o un puerto de la acción de las olas del mar o del clima.
Principales obras de la ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Medidores de presión.
Para sistemas abiertos.
(Canales y presas)
Para sistemas cerrados.
(Tuberías)
Piezómetros hidráulicos.
Se utilizan para medir la presión de poros en terraplenes y fundaciones de las presas.
Piezómetros neumáticos
Se instalan en la presa y se utilizan donde las operaciones de construcción podrían dañar otro tipo de instrumentación.
Se instalan en fundaciones y terraplenes para el monitoreo de la presión de agua de poros.
Piezómetros de cuerda vibrante
Piezómetros de resistencia eléctrica.
Se utilizan en terraplenes y fundaciones. Requieren de precauciones extras y técnicas apropiadas durante su instalación y lectura.
Piezómetro casagrande.
Se usan para la medición de la presión del agua en terraplenes, fundaciones o en sitios seleccionados de los contrafuertes de las presas.
Celdas de presión total.
Tubos de Pitot.
Establecen la velocidad del flujo a través de la medición de la presión de estancamiento.
Presión de estancamiento = Presión estática + Presión dinámica
Es la presión de un fluido medida en un punto.

Depende de la densidad y la velocidad dentro del tubo.

Sensores ultrasónicos.
Se fijan exteriormente a la tubería y no tienen contacto directo con el fluido. Se usan en condiciones extremas de temperatura (-40°C - 400°C)
Tubo de Venturi.
Molinete.
Sirve para conocer la velocidad de una corriente o flujo de agua.
Sensores de nivel.
Sirven para la supervisión de los estados críticos de un proceso, como puede ser el vaciado de un tanque hidráulico o el desbordamiento no deseado de un depósito.
Canaleta Parshall.
Sirve como medidor de caudales y en la turbulencia que se genera a la salida de la misma, sirve de punto de aplicación de coagulantes.
Vertederos.
Ensayos de laboratorio
Modelación hidráulica.
Es la reproducción, a escala reducida, de fenómenos, estados o procesos relevantes del flujo del agua. Las magnitudes físicas o hidrodinámicas en el “modelo hidráulico” deben corresponder a las magnitudes en la naturaleza, bajo determinadas leyes, que reciben el nombre de “escalas”.
Modelos físicos.
Simulación de un fenómeno hidráulico en una obra, que se desarrolla en un sistema semejante simplificado que permite observarlo con facilidad.
Modelos analógicos.
Reproducción de un fenómeno en un sistema diferente al original, pero con características similares.
Modelos matemáticos.
Se hace uso de expresiones matemáticas para definir el fenómeno en estudio.
Transporte de sedimentos.
Es el flujo de partículas en una corriente de agua, que puede dar lugar a procesos de socavación y sedimentación.
Experimento de Reynolds.
Permite caracterizar la naturaleza del flujo
Donde:
p
: densidad del fluido
D: diámetro de la tubería
V: velocidad característica
μ : viscosidad

Mientras mayor es este coeficiente, más turbulento es el flujo
Medición golpe de ariete.
Fundamentos teóricos.
Hidrología:
Es fundamental para el planeamiento, diseño y operación de proyectos hidráulicos.
Química.
Muy relacionada con los procesos de potabilización.
Física:
Es necesario conocer a fondo todos los procesos físicos que se desarrollan.
Mecánica de fluidos.
Para poder analizar el comportamiento del los fluidos bajo diferentes condiciones.
Plan de estudios.
Webgrafía:
http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_123_183_81_1150.pdf
http://irrigacion.chapingo.mx/planest/documentos/apuntes/hidrologia_sup/SEDIMENTOS.pdf
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/transportesedimentos/transpoertesedimen tos.html
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/laderas_andinas/paginas/canales.htm
http://www.presas.galeon.com/mascotas1825392.html
http://definicion.de/embalse/
http://www.arqhys.com/construcciones/esclusas-obra-hidraulica.html
http://www.arqhys.com/construccion/drenajes-construccion.html
http://www.definicionabc.com/tecnologia/acueducto.php
http://lexicoon.org/es/rompeolas
http://www.dipler.org/2009/03/la-presa-de-monticello-dam/
http://www.sochid.cl/galeria/
https://hernanleon1002.wordpress.com/fisica-de-fluidos-y-termodinamica/segundo-corte/marcoteorico/tubo-pitot/
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/instrumentacionpresas/instrumpresas.html
http://transductorestai520426.blogspot.com.co/2013/12/transductor-de-presion.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Galga_extensiom%C3%A9trica
Hidráulica.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Campo de estudio.
Obras hidráulicas.
Principales obras de ingeniería hidráulica.
Instrumentos.
Ensayos de laboratorio.
Fundamentos teóricos.
Plan de estudios.
Webgrafía.
Se utilizan para el monitoreo de la presión estática total (suelo y agua) en el terraplén de una presa de tierra, en su fundación, contra la superficie de conductos de concreto o estructuras adyacentes. Pueden ser neumáticas o eléctricas.
Es un tubo con un estrechamiento que se utiliza para medir la velocidad de un fluido incompresible. Encuentra una expresión para la velocidad del fluido en cada parte del tubo en función del área de las secciones, las presiones y su densidad.
El vertedero hidráulico cumple diferentes funciones entre las que se encuentran las que se destacan, garantizar que la estructura hidráulica ofrezca seguridad, pues impide que se eleve el nivel de aguas arriba sobre el nivel máximo. Garantizar que el nivel de agua tenga poca variación en el canal de riego aguas arriba. Componerse en una zona de una sección de aforo que tenga el río o el arroyo.
La suma de los caudales de estos segmentos representa el caudal total.
La profundidad del río en la sección transversal se mide en verticales con una barra o sonda.
En simultánea se hacen mediciones de la velocidad con el molinete en uno o más puntos de la vertical.
La medición del ancho, de la profundidad y de la velocidad permiten calcular el caudal correspondiente a cada segmento de la sección transversal.
Represa de
Monticello
(93m)
Catedral Basílica
de Manizales
(112m)
Represa de las tres gargantas
(186m)
Torre Colpatria
(196m)
Es el método más simple para determinar la cantidad de flujo en drenes. Consiste en medir el tiempo que tarda en llenarse un recipiente de capacidad conocida. Se utilizan flujos relativamente bajos.
Recipientes calibrados
Número de Reynolds.
Cuando se cierra bruscamente una válvula instalada en el extremo de una tubería de cierta longitud, las partículas de fluido que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento. Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluido.
Determinan los coeficientes de fricción en tuberías de diferentes diametros y rugosidades, para estudiar las pérdidas de carga en diferentes tipos de válvulas y acoplamientos y para comparar diferentes métodos de medir el caudal.
Ensayos de tuberías.
Está destinado a que en él se pruebe el comportamiento dinámico de un cuerpo físico al avanzar en un líquido, generalmente agua. Es el equivalente en cuanto a líquidos al túnel de viento.
Generación de oleaje.
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