Hidráulica de Conductos a Superficie Libre

SIP-30
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
SECRETARIA DE INVESTIGACION Y POSGRADO
DIRECCION DE POSGRADO
FORMATO GUIA PARA REGISTRO DE ASIGNATURAS
Hoja 1 de 5
I.
DATOS DEL PROGRAMA Y LA ASIGNATURA
1.1
NOMBRE DEL PROGRAMA:
1.2
COORDINADOR DEL PROGRAMA: NORBERTO DOMÍNGUEZ RAMÍREZ.
1.3
NOMBRE DE LA ASIGNATURA:
HIDRÁULICA DE CONDUCTOS A SUPERFICIE LIBRE.
1.4
CLAVE:
(Para ser llenado por la SIP)
1.5
TIPO DE ASIGNATURA:
MAESTRIA EN INGENIERIA CIVIL.
07A4981
OBLIGATORIA
OPTATIVA
SEMINARIO
ESTANCIA
1.6
NUMERO DE HORAS:
1.7
UNIDADES DE CREDITO:
1.8
FECHA DE LA ELABORACION DEL PROGRAMA DE LA ASIGNATURA:
1.9
TEORIA
72
XX
PRACTICA
T-P
8
SESION DEL COLEGIO DE PROFESORES
EN QUE SE ACORDO LA IMPLANTACION
DE LA ASIGNATURA:
SESION No.
1.10 FECHA DE REGISTRO EN LA SIP:
FECHA:
12
08
13
d
m
a
13
09
13
d
m
a
(Para ser llenado por la SIP)
d
m
a
II.
DATOS DEL PERSONAL ACADEMICO
2.1
COORD. ASIGNATURA:
M. C. LUCIO FRAGOSO SANDOVAL.
CLAVE:
9082-EG-13
2.2
PROFR. PARTICIPANTE:
M. C. JAIME ROBERTO RUIZ Y ZURVIA
FLORES
CLAVE:
9158-EG-13
CLAVE:
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III.
DESCRIPCION DEL CONTENIDO DEL PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
III.1
OBJETIVO GENERAL:
CAPACITAR AL ALUMNO EN EL ANALISIS, ESTUDIO Y DISEÑO DE CONDUCTOS A SUPERFICIE
LIBRE, ASI COMO EN LOS FENÓMENOS QUE SE PRESENTAN EN ESTOS, EN TODAS SUS
VARIANTES, EN CUANTO A TIPOS DE FLUJO Y LOS AFORADORES UTILIZADOS EN ESTOS.
III.2 DESCRIPCION DEL CONTENIDO
TEMAS Y SUBTEMAS
UNIDAD I.- INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA DE CONDUCTOS A
SUPERFICIE LIBRE.
I.1. Importancia de su estudio en el desarrollo nacional.
TIEMPO / HORAS
10
I.2. Antecedentes en el estudio de la hidráulica de conductos a
superficie libre.
I.3. Generalidades del escurrimiento a superficie libre.
I.3.1. Características generales del flujo en un canal.
I.3.2. Tipos de flujo en canales.
1.3.2. Geometría de las secciones de un canal.
I.3.3. Ecuaciones para un flujo unidimensional permanente.
Ecuaciones de continuidad, de energía y de cantidad de movimiento.
I.3.4. Distribución de velocidades en la sección de un canal.
1.3.5. Distribución de presiones en la sección de un canal.
UNIDAD II.- FLUJO UNIFORME.
II.1. Introducción.
II.2. Fórmula de Chezy.
II.3. Flujo Laminar a superficie libre.
II.4. Flujo Turbulento a superficie libre.
II.5. Fórmulas para canales con flujo turbulento.
II.6. Fórmula de Manning-Strikler.
12
II.7. Cálculo del flujo uniforme.
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II.8. Canales de sección compuesta.
II.9. Conductos cerrados parcialmente llenos.
II.10. Diseño de la sección más conveniente.
II.10.1.Canales revestidos.
II.10.2. Canales no revestidos
Solución de problemas
UNIDAD III.- ENERGÍA ESPECÍFICA Y RÉGIMEN CRÍTICO.
10
III.1. Introducción.
III.2 Energía específica.
III.3. Régimen Crítico
III.3.1. Condición de Estado Crítico (gasto constante).
III.3.2. Condición para gasto máximo (Eo constante).
III.3.3. Cálculo del tirante crítico.
III.3.4. Régimen critico.
III.3.5. Pendiente critica.
III.3.6. Velocidad crítica y velocidad de la onda.
Solución de Problemas.
1er. Examen parcial.
UNIDAD IV.- SALTO HIDRÁULICO.
IV.1. Descripción del fenómeno.
IV.2. La función Momentum.
IV.3. Longitud del Salto Hidráulico.
IV.4. Ecuaciones del Salto para diferentes secciones.
IV.4.1. Ecuación general
IV.4.2 Sección rectangular
IV.4.3 Sección trapecial.
IV.4.4. Sección circular.
IV.4.5 Sección herradura.
IV.4.5.1. Flujo a superficie libre antes y después del salto.
2
8
IV.5.2. Flujo a presión después del salto.
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IV.6. Compuerta con descarga sumergida.
IV.7. Salto en canales rectangulares con pendiente.
Solución de problemas.
UNIDAD V.- FLUJO VARIADO.
V.1. Ecuación dinámica.
12
V.2. Características y clasificación de los perfiles de flujo.
V.3. Sección de control.
V.4 Síntesis de perfiles compuestos.
V.5. Métodos de integración de la ecuación dinámica.
V.5.1. Integración gráfica.
V.5.2. Integración directa.
V.6. Métodos de incrementos finitos en canales prismáticos.
V.6.1. Método para el cálculo de la longitud del tramo.
V.6.2. Método gráfico.
V.7. Método de incrementos finitos en canales naturales.
V.7.1. Ríos de sección simple y compuesta.
V.7.2. Método de Green y de Escofier.
V.8. Capacidad de conducción de un canal.
Solución de problemas.
UNIDAD VI. TRANSICIONES EN CANALES.
VI.1. Introducción.
10
VI.2. Aforadores.
VI.3. Expansiones y contracciones.
VI.4. Cambios de dirección horizontal.
VI.5. Cambios de dirección vertical.
VI.6. Obstrucciones y bifurcaciones.
Solución de problemas.
UNIDAD VII. FLUJO ESPACIALMENTE VARIADO.
VII.1. Introducción.
VII.2. Flujo con gasto creciente.
VII.3. Flujo con gasto decreciente.
Solución de problemas.
6
.2º. Examen parcial.
2
SUMA TOTAL
72
III.3 BIBLIOGRAFIA UTILIZADA EN LA ASIGNATURA
Hidráulica del flujo en canales abiertos, autor: Chanson Hubry, Edit. Mac graw hill, 2002
Hidráulica de canales abiertos, VEN T. CHOW, Mac graw hill. 2000,
Hidráulica II, Gilberto SOTELO Avila , UNAM, 2000
Hidráulica de canales abiertos, GARDEA Villegas Humberto, ICA, 1994.
Hidráulica de los canales abiertos, FRENCH Richard h., Mac graw hill. 1992
Mecánica de Fluidos, Victor Streeter y Benjamin Wylie. Mc. GRAW HILL. Octava Edición. 1996.
III.4 PROCEDIMIENTOS O INSTRUMENTOS DE EVALUACION A UTILIZAR
Participación en clase. (20%)
Reactivos y problemario resueltos (20%, Requisito previo para exámenes)
Dos exámenes parciales (60 %)
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