El objetivo de este libro es proporcionar al lector los conocimientos fundamentales de Hidráulica y Mecánica de los Fluidos que se requieren para el diseño de tuberías y canales y para otras aplicaciones de Hidráulica General. En este libro se presenta el modo de predecir el escurrimiento y los fenómenos de corriente para ciertas condiciones dadas. De otro lado, se ofrece también los conocimientos básicos para el estudio posterior de Hidráulica Fluvial, Irrigación, Drenaje, Abastecimientos de Agua, Hidroelectricidad, etc.
El desarrollo de los temas se apoya en conceptos básicos de Mecánica de Fluidos adquiridos anteriormente en los siguientes temas: Hidrostática, Cinemática de los Fluidos, Ecuaciones de Euler, Navier-Stokes y Bernoulli, Semejanza Hidráulica y Análisis Dimensional. En la Hidráulica de tuberías y canales trabajaremos con fluidos reales como agua, aceite o petróleo. Al tener estos fluidos viscosidad habrá que admitir la existencia de tensiones tangenciales en el interior de la masa fluida y tendremos que apartarnos de la Hidrodinámica clásica.
TABLA DE CONTENIDO
Presentación
Prólogo
Palabras preliminares del autor
Indice de figuras
Indice de tablas
Lista de Símbolos principales
CAPITULO I. INTRODUCCIÓN
1.1 Objetivo del libro
1.2 Esquema del contenido general
1.3 Diferencias entre canales y tuberías
1.4 Tipos de flujo
1.5 Teorema de Bernoulli. Ecuación de la energía
1.6 Propiedades geométricas de la sección transversal
1.7 Efecto de la viscosidad
1.8 Efecto de la gravedad
1.9 Concepto de distribución de velocidades
1.10 Coeficiente de Coriolis
1.11 Coeficiente de Boussinesq
1.12 Discusión de los valores de alfa y beta
1.13 Relación entre los coeficientes alfa y beta
1.14 Otros estudios sobre los coeficientes alfa y beta
1.15 Comparación del escurrimiento en una tubería y un canal
Problemas propuestos
CAPITULO II. MOVIMIENTO UNIFORME
2.1 El movimiento uniforme en canales y tuberías
2.2 Relación entre el corte y la inclinación
2.3 Ecuaciones de distribución de velocidades y de la velocidad media para un canal muy ancho con movimiento laminar
2.4 Ecuaciones de distribución de velocidades y de la velocidad media para una tubería con movimiento laminar
2.5 Ecuación general de distribución de velocidades para el movimiento turbulento en un contorno hidráulicamente liso
2.6 Obtención de las ecuaciones de la velocidad media en conductos lisos
2.7 Ecuación general de distribución de velocidades para el movimiento turbulento en un contorno hidráulicamente rugoso
2.8 Obtención de las ecuaciones de la velocidad media en conductos rugosos
2.9 Obtención de la ecuación de Chezy
2.10 Concepto de rugosidad. Conductos hidráulicamente lisos e hidráulicamente rugosos
2.11 Transformación de las ecuaciones de Karman – Prandtl
Problemas propuestos
CAPITULO III. LA RESISTENCIA DE SUPERFICIE EN EL MOVIMIENTO UNIFORME
3.1 Ecuación de Darcy
3.2 Significado del coeficiente f de Darcy ( en tuberías circulares)
3.3 Tuberías hidráulicamente lisas
3.4 Tuberías hidráulicamente rugosas. Transición. Gráfico de Nikuradse
3.5 Introducción del coeficiente f de Darcy en las ecuaciones dedistribución de velocidades
3.6 Transición entre contornos lisos y rugosos. Fórmula de Colebrook – White
3.7 Dimensionamiento de conductos. Conceptos fundamentales.
3.8 Tuberías de sección no circularxiii
3.9 Ley exponencial de distribución de velocidades
3.10 Concepto de capa límite
3.11 Espesor de la capa límite
3.12 Desarrollo de la capa límite
3.13 La separación. Expansión de un conducto
Problemas propuestos
CAPITULO IV. DISEÑO DE TUBERIAS
4.1 Concepto de pérdida de carga. Línea de energía y línea piezométrica
4.2 Abaco de Moody. Tuberías comerciales. Cálculo
4.3 Pérdidas de carga locales (flujo turbulento)
4.4 Sobre la consideración de las pérdidas de carga locales
4.5 Pérdidas de carga locales (flujo laminar)
4.6 Sistemas hidráulicos equivalentes
4.7 Tuberías en serie
4.8 Tubería sobre la línea de gradiente. Sifón. Cavitación
4.9 Tubería con boquilla convergente final
4.10 Máquinas hidráulicas. Suministro por bombeo
Problemas propuestos
CAPITULO V. DISEÑO DE CONDUCCIONES Y REDES
5.1 Tuberías en paralelo
5.2 El problema de los tres reservorios
5.3 Bombeo de un reservorio a otros dos
5.4 Tuberías con dos o más ramales de descarga independiente
5.5 Conducto que da servicio (filtrante)
5.6 Cambio de la rugosidad con el tiempo
5.7 Fórmula de Hazen y Williams
5.8 Diseño de una conducción
5.9 Diámetro más económico
5.10 Redes de tuberías. Método de Hardy Cross
Problemas propuestos
Problemas complementarios
CAPITULO VI. CALCULO DE CANALES
6.1 Condiciones normales
6.2 Fórmulas antiguas
6.3 Fórmula de Manning
6.4 Discusión de los valores del coeficiente de rugosidad na emplearse en lafórmula de Manning
6.5 Determinación de la sección transversal
6.6 Sección de máxima eficiencia hidráulica (M. E. H.)
6.7 Concepto de borde libre
6.8 Cálculo de canales de sección compuesta
6.9 Escurrimiento en tubo parcialmente lleno
Problemas propuestos
CAPITULO VII. ENERGÍA ESPECÍFICA Y MOMENTA
7.1 Energía específica
7.2 Energía específica a gasto constante
7.3 Sección rectangular
7.4 Sección parabólica
7.5 Sección triangular
7.6 Sección trapecial
7.7 Sección circular y otras secciones
7.8 Flujo crítico normal. Pendiente crítica
7.9 Pendiente crítica mínima (pendiente límite, L S)
7.10 Transiciones
7.11 Interpretación de la caída libre desde el punto de vista de la energía específica
7.12 Fuerza Específica (Momenta)
7.13 Salto hidráulico
7.14 Descarga por una compuerta de fondo
Problemas propuestos
CAPITULO VIII. MOVIMIENTO GRADUALMENTE VARIADO
8.1 Introducción
8.2 Definiciones fundamentales
8.3 Ecuación general del movimiento gradualmente variado
8.4 Discusión de la ecuación del eje hidráulico
8.5 Análisis de los seis casos del movimiento gradualmente variado
8.6 Cambios de pendiente (perfiles de continuidad)
8.7 Curva de remanso
Problemas propuestos
CAPITULO IX. VERTEDEROS
9.1 Objeto de los vertederos. Tipos
9.2 Vertederos rectangulares. Fórmula teórica de descarga
9.3 Fórmula de Francis
9.4 Otras fórmulas para vertederos rectangulares
9.5 Vertederos triangulares
9.6 Vertederos trapeciales. Vertedero tipo Cipolletti
9.7 Condiciones para la instalación y operación de vertederos
9.8 Vertederos en pared gruesa (o de cresta ancha)
9.9 Vertederos laterales
9.10 Errores en el cálculo del gasto como consecuencia de un error en la medición de la carga
9.11Vaciamiento de un depósito por un vertedero
Tablas generales
Referencias bibliográficas
No hay comentarios.:
Publicar un comentario