Cátedra : Hidráulica General y Aplicada
Integrantes de la Cátedra:
PROFESOR Ing. Ricardo Blanco
AUXILIAR Ing. Claudia Forestieri

Objetivos de la Asignatura:
Esta materia que se ubica en el tercer nivel de la Carrera - tiene por objetivo principal brindar al alumno conocimientos sobre la Mecánica de los Fluidos, sus características, variables, ecuaciones y elementos que gobiernan su comportamiento, ya sea dentro de conducciones a presión, como así también para escurrimientos a superficie libre, desarrollando en el alumno la habilidad para el manejo práctico de problemas relativos a la materia (apoyando permanentemente la teoría con el desarrollo de ejemplos concretos de aplicación práctica). El dictado de la asignatura mostrará además de los temas específicos de su competencia, aquellos referentes al rol del ingeniero dentro de la sociedad, mostrando la situación actual dentro del campo que desarrolla la materia, comprendiendo la importancia de los fenómenos hidráulicos -y las obras de tal carácter relacionadas con los mismos - para el país y en particular para nuestra región. Se enfatizará al alumno, la importancia de la consulta permanente tanto de bibliografía específica de la materia, como también la recopilación de información técnica complementaria de catálogos, revistas, folletos y otras publicaciones afines, de manera de ir logrando la formación de criterios técnicos profesionales propios.

Función de la Asignatura en el diseño Curricular:
Esta asignatura constituye el primer eslabón de la Orientación Hidráulica, brindando los conocimientos básicos de las asignaturas posteriores - tales como Hidrología, Ingeniería Sanitaria, Obras Fluviales y Marítimas, etc. - dado que la misma es generadora de conocimientos elementales de Hidráulica, presentando características de una materia básica, siendo por lo tanto el pilar donde se apoyan los conceptos a utilizar en futuras materias afines a la misma. A su vez, brinda conocimientos útiles para las Orientaciones Construcciones y Vías de Comunicación, ya que se relacionan con numerosas materias de otras especialidades.

Programa Analítico.
Unidad Didáctica I
Generalidades. Propiedades de los Fluidos
Sólidos y fluidos. Propiedades distintivas. Definiciones. Medio continuo. Partícula. Fluido ideal y real. El peso específico y la densidad. Variación con distintos parámetros. Viscosidad. Ley de Newton de la viscosidad. Fluidos newtonianos y no newtonianos. Medición de la viscosidad. Compresibilidad. Módulo de compresibilidad volumétrico. Celeridad. Capilaridad. Unidades.

Unidad Didáctica II
Hidrostática y Equilibrio de los Líquidos
Definición de Presiones. Presión en un punto de un medio continuo. Distribución de la presión en un fluido en reposo. Ecuación fundamental de la hidrostática. Presión absoluta y relativa. Altura equivalente. Piezómetros. Variación de la presión en la atmósfera. Definición de empuje. Empujes sobre superficies planas. Empuje sobre
superficies curvas. Equilibrio relativo. Superposición de un campo inercial al campo gravitatorio.

Unidad Didáctica III
Cinemática
El campo de velocidades. Líneas fluidas. Línea y tubo de corriente, filamento, trayectoria, filete. Análisis mediante los métodos de Euler y de Lagrange. Redes de escurrimiento. Métodos de trazados analógicos y gráficos en función de un contorno dado. Clasificación de flujos. Flujo permanente e impermanente; uniforme y no uniforme; rotacional e irrotacional; laminar y turbulento. Aceleración en el movimiento fluido. Aceleración convectiva y local; sus componentes. Aceleración total. Ecuación de continuidad para fluidos compresibles e incompresibles. Velocidad media.

Unidad Didáctica IV
Hidrodinámica
Dinámica del fluido perfecto. Ecuaciones de Euler. Ecuación de Bernoulli. Movimientos potenciales. Circulación. Función de corriente y función potencial. Líneas equipotenciales. Dinámica de los fluidos reales. Pérdida de energía. Ecuación de Bernoulli para líquidos reales. Coeficientes de Coriolis y Bousínessq. Aplicaciones de la Ecuación de Bernoulli. Influencia de la viscosidad en el movimiento fluido. Regímenes laminar y Turbulento. Experiencia de Reynolds. Ecuación de Hagen Poiseuille. Características del campo de velocidades laminar y turbulento. Capa límite. El fenómeno de la separación. Resistencia de forma. Acción dinámica de la corriente. Teorema de la variación de la cantidad de movimiento. Empuje hidrodinámico sobre superficies planas y curvas, en codos y en cambios de sección en conductos. Anclaje en grandes tuberías.

Unidad Didáctica V
Escurrimiento Permanentemente en Conductos
Análisis dimensional. Generalidades. Teorema Pi. Escurrimiento turbulento en conductos. Ecuación de Darcy-Weisbach. Pérdidas de carga localizadas. Cálculo de conductos. Diagrama generales de resistencia de Rouse y de Moody. Bifurcaciones de tuberías.

Unidad Didáctica VI
Escurrimiento Impermanente en Conductos
Golpe de ariete. Descripción física del fenómeno. Métodos de Bergeron y de las
Características. Aplicaciones al caso de tuberías con válvulas y con bombas. Allievi.
Tipos de cierre. Diagramas de sobrepresiones, instantáneo, envolvente, y Ap-t.
Mitchaud. Chimenea de equilibrio.

Unidad Didáctica VII
Escurrimiento Permanente y Uniforme a Superficie Libre
Definición de canales. Generalidades. Velocidades. Tipos de canalizaciones. Materiales más empleados. Criterios de elección. Ecuación de Chézy. Coeficiente de rugosidad. Fórmula de Manning. Elementos geométricos de las secciones más empleadas. Cálculo de canales. Sección estable. Sección más eficiente. Método de la velocidad límite. Método de la fuerza tractiva. Energía específica. Escurrimiento crítico, subcrítico y supercrítico. Curva de caudales. Canales revestidos y sin revestir. Criterios para definición de traza y pendiente de acuerdo a su función.

Unidad Didáctica VIII
Escurrimiento Permanente Gradualmente Variado a Superficie Libre
Ecuación fundamental. Curvas de remanso. Tipos de curvas. Métodos de cálculo. Método de los Ax constantes y Ay constantes. Curvas de remanso en cursos de aguas naturales.

Unidad Didáctica IX
Escurrimiento Permanente Rápidamente Variado aSuperficie Libre
Definición de resalto hidráulico. Generalidades. Tipos de resalto. Longitud y localización. Velocidades y presiones instantáneas. Disipación de energía en un resalto. Ecuación de momento.

Unidad Didáctica X
Máquinas Hidráulicas
Definición de bombas y turbinas. Generalidades. Curvas de sistema y conducción.
Selección de bombas.

Unidad Didáctica XI
Singularidades en Contornos Abiertos y Cerrados
Orificios. Clasificación de los orificios según el espesor de la pared y la condición de descarga. Fenómeno de contracción de la vena líquida. Orificio de grandes dimensiones. Cálculo del gasto. Vertederos. Definición. Vertederos en pared delgada y en pared gruesa. Distintas formas de la cresta Funcionamiento para distintas condiciones de nivel de aguas abajo. Cálculo de la capacidad de descarga.

Unidad Didáctica XII
Medición
Magnitudes físicas mensurables en la hidráulica. Medición de la velocidad, presión, caudal y volumen. Medición en corrientes a superficie libre y en conductos. Características y técnicas de empleo de molinetes, tubos de Pitot, tubos Venturi, vertederos, pantallas deslizantes, flotadores, diafragmas y toberas normalizados. Canaletas Parshall. Método de las soluciones salinas. Método electromagnético.

Unidad Didáctica XII
Similitud Hidráulica. Modelo
Generalidades. Condiciones de semejanza: geométrica, cinemática y dinámica. Importancia relativa de las fuerzas actuantes en el medio fluido. Su caracterización con los números adimensionales de Euler, Reynolds, Froude, Cauchy, Mach, Weber. Análisis dimensional. Modelos analíticos y físicos. Proceso de modelación. Infraestructura de modelos físicos. Modelos de obras hidráulicas. Descripción de técnicas de laboratorio.

Trabajos Prácticos.
TRABAJO PRACTICO Nro. 1 - Generalidades. Propiedades de los Fluidos
Resolución de ejercicios y problemas.
TRABAJO PRACTICO Nro. 2- Hidrostática
Resolución de ejercicios y problemas.
TRABAJO PRACTICO Nro. 3- Cinemática
Resolución de ejercicios y problemas.
TRABAJO PRACTICO Nro. 4- Ecuaciones Fundamentales
Resolución de ejercicios y problemas.
TRABAJO PRACTICO Nro. 5- Líquidos Reales - Abacos.
Resolución de ejercicios y problemas.
TRABAJO PRACTICO Nro. 6 - Líquidos Reales - Cálculo de Cañerías
Resolución de ejercicios y problemas. Proyectos.
TRABAJO PRACTICO Nro. 7- Golpe de Ariete
Resolución de ejercicios y problemas.
TRABAJO PRACTICO Nro. 8- Canales - Primera Parte
Resolución de ejercicios y problemas. Proyectos
TRABAJO PRACTICO Nro. 9- Canales - Segunda
Parte Resolución de ejercicios y problemas. Proyectos
TRABAJO PRACTICO Nro. 10-Orificios y Vertederos
Resolución de ejercicios y problemas

Bibliografía.
TITULO AUTOR EDITORIAL
HIDRAULICA - Tomos 1 y II Ballofet, Gatelli, Meoli EDIAR S.A.
HIDRAULICA GENERAL Tomo 1 Sotelo Avila LIMUSA
HIDRAULICA - MECANICA
ELEMENTAL DE FLUIDOS Hunter Rouse DOSSAT S.A.
MECANICA DE LOS FLUIDOS V. L. Streeter Mc. Graw Hill
HIDRÁULICA Francisco Domínguez Editorial Universitaria
FCSF Chile
HIDRAULICA DE LOS
CANALES ABIERTOS Ven Te Chow DIANA
HIDRAULICA DE LOS CANALES Boris Backmeteff MIR

RECOPILACION: TABLAS, GRAFICOS Y DIAGRAMAS de la Cátedra para las distintas Unidades Didácticas.

APUNTES DE LA CATEDRA

· Generalidades. Propiedades de los Fluidos
· Hidrostática
· Equilibrio Relativo
· Cinemática
· Ecuaciones Fundamentales
· Fluidos Reales
· Escurrimiento de Flujo a Superficie Libre. Canales
· Orificios y Vertederos
· Modelos

Notas.