MECANICA DE FLUIDOS II

U NIVERSIDAD A LAS P ERUANAS
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
SILABO
1.0 INFORMACIÓN GENERAL
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
ASIGNATURA
CÓDIGO DEL CURSO
CARÁCTER DE LA SIGNATURA
PRE – REQUISITO
DURACIÓN
CRÉDITOS
CARGA HORARIA
1.8 CICLO
MECÁNICA DE FLUIDOS II
08 – 312
OBLIGATORIO
08 305 – MECÁNICA DE FLUIDOS I
17 Semanas y media
04
3 Horas Teoría, y
2 Horas Práctica
: SEXTO CICLO
:
:
:
:
:
:
:
2.0 OBJETIVOS DEL CURSO.
El objetivo del curso es enseñar los conceptos fundamentales para el diseño de
conductos cerrados, conductos abiertos y estructuras hidráulicas.
3.0 SILABO DEL CURSO.
Generalidades. Flujo en conductos cerrados. Fórmulas para pérdidas de carga por
fricción. Cálculo de tuberías. Utilización nomogramas. Pérdidas de cargas locales.
Tuberías en serie. Problemas de reservorios. Golpe de Ariete. Flujo en conductos
abiertos. Generalidades. Principios de la energía y momentos. Cálculo del flujo
crítico. Flujo uniforme, flujo gradualmente variado. Teoría y análisis. El salto
hidráulico y su uso como disipador de energía. Medición de caudales.
4.0 REQUISITOS DE APROBACION.
PF : Promedio Final
EP : Examen Parcial
EF : Examen Final
PP : Promedio de Prácticas.
PF =
EP + EF + PP
3
PP =
PC + PL
2
PC : Promedio de Prácticas de Aula
Sumatoria de las tres mejores notas de o Prácticas de Aula
3
PL :
Prácticas de Laboratorio sustentado
Nota: Un Examen Sustitutorío reemplazará a la nota más baja entre el Examen Final
y el Examen Parcial.
5.0 PROGRAMA ANALITICO
SEMANA 01:
Flujo en conductos cerrados. Diferencia entre descarga en conductos abiertos y
cerrados. Principios fundamentales y características del flujo en tuberías. Pérdidas
de carga, ecuación de Darcy, velocidad de corte. Flujo turbulento, concepto de capa
límite, teoría de Prandtl, experiencias de Nikuradse.
SEMANA 02:
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Fórmulas para pérdidas de carga: Colebrook & White, Karman - Prandtl, White,
características y usos del gráfico de Moody. Conductos no circulares. Efecto de la
edad en tuberías. Ecuaciones empíricas para el flujo de fluidos incomprensibles en
tuberías; Hazen y Williams, Blasius limitaciones y campo de acción.
SEMANA 03:
Cálculo en tuberías, utilización de nomogramas. Trazado de la línea de gradiente
hidráulica.
Discusión de la línea de gradiente hidráulica. Caso en que la línea
piezométrica corta la tubería. Presión mínima en tuberías. Inconvenientes de
presiones bajas. Pérdidas de carga locales: Entrada, salida, ensanchamiento,
válvulas y accesorios comerciales, etc. Problemas de flujo en tubería. Tubería
equivalente.
SEMANA 04:
Tuberías en serie. Tuberías en paralelo. Ejemplos. Problemas de reservorios,
métodos de solución. Redes. Diámetro económico. Golpe de Ariete: Explicación del
fenómeno, su importancia.
SEMANA 05:
Flujo en conductos abiertos: Canales, generalidades. Tipo de flujo.
flujo. Regímenes de flujo.
Estados de
SEMANA 06:
Propiedades de los canales. Tipos. Geometría. Distribución de velocidades.
Coeficiente de Coriolis. Distribución de presiones.
SEMANA 07:
Principios de la Energía y Momentum. Energía específica, tipos de flujo. Fuerza
específica, salto hidráulico. Cálculo del flujo crítico. Factor de sección para flujo
crítico. Secciones de control.
SEMANA 08:
EXAMEN PARCIAL
SEMANA 09:
Flujo uniforme. Fórmulas de Chezy y Manning. Coeficientes de rugosidad. Cálculo
del flujo uniforme. Factor de sección para flujo uniforme. Canales de sección
cerrada. Aplicaciones.
SEMANA 10:
Diseño de canales erosionables. Condición del lecho. Velocidad permisible. Fuerza
tractiva crítica. Sección de máxima eficiencia, detalles de diseño.
SEMANA 11:
Flujo gradualmente variado. Teoría y análisis, perfiles de flujo característico.
SEMANA 12:
Métodos de cálculos de los perfiles de flujo gradualmente variado.
SEMANA 13:
Medición de flujo en conductos cerrados: Medidores de orificio. Medidores Venturi.
Medición de flujo en conductos abiertos: Vertederos.
SEMANA 14.
Fórmulas para vertederos. Medidor Parshall. Otros métodos de medición.
SEMANA 15:
Estructuras hidráulicas en canales. Aplicaciones.
SEMANA 16:
Estructuras hidráulicas en canales, ejemplos aplicativos
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SEMANA 17:
EXAMEN FINAL
6.0 BIBLIOGRAFÍA.
- "Open Channels Hydraulics", VENT T. CHOW. Mc Graw Hill.
- "Mecánica de Fluidos", V. L. STREETER. Mc Graw Hill.
- "Hidráulica y Mecánica de Fluidos", V. L. STREETER. Mc Graw Hill.
- "Open Channel Flow", HENDERSON. Mc Millan.
- "Hidráulica de Canales", ROCHA FELICES.
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