Mecanica de Fluidos 2

MECÁNICA DE FLUIDOS 2
PRESENTACIÓN
CONTENIDO
BIBLIOGRAFÍA
CAPITULO 1.- FLUJO PERMANENTE Y UNIFORME EN CANALES
	1.1 Generalidades
		1.1.1 Flujo en canales y tuberías.
		1.1.2 Tipos de escurrimiento en canales.
		1.1,3 Tipos de canales
		1.1.4 Geometría del canal
		1.1.5 Valor de los coeficientes alfa y beta
	1. 2 Fórmulas
		1.2.1 Fórmula de Colebrook-White
		1.2.2 Fórmula de Chezy
		1.2.3 Fórmula de Manning
		1.2.4 Otras fórmulas
			Fórmula de Ganguillet-Kutter
			Fórmula de Bazin
			Comentarios
	1.3 Canales de rugosidad compuesta
		Método de la suma de fuerzas
		Método de la suma de caudales
	1.4 Canales de sección compuesta
	1.5 Flujo en conductos circulares parcialmente llenos
		Variación de la velocidad con la profundidad
		Variación del caudal con la profundidad
	1.6 Sección más eficiente
		Sección rectangular
		Sección trapezoidal
CAPITULO 2.-  DISEÑO DE CANALES
	2.1 Consideraciones Generales
		Clasificación
		Pautas para el disefio
	2.2 Diseño de canales no erosionables
		Velocidad media conocida
		Pendiente conocida
		Velocidad media y pendiente conocidas
		Ancho de fondo conocido
		Profundidad de agua conocida
	2.3 Diseño de canales erosionables
		2.3.1 Método de la velocidad máxima permitida
		2.3.2 Método de la fuerza tractiva
			Distribución de la fuerza tractiva.
			Relación de las fuerzas tractivas en la pared y el fondo
			Fuerza tractiva permitida
			Metodología
CAPITULO 3.- ENERGIA ESPECIFICA
	3.1 Concepto de energía específica
	3.2 Curva de energía específica a caudal constante
		Comentarios
		Sección no rectangular
		Comentarios
	3.3 Curva de caudal a energía específica constante
		Comentarios
	3.4 Flujo subcrítico y flujo supercrítico
	3.5 El resalto hidráulico
		Tirantes del resalto
		Pérdida de carga
		Longitud del resalto
		Fuerzas específicas
	3.6 Asuntos conexos
		3.6.1 Pendiente crítica
			Incremento brusco de la pendiente del canal
		3.6.2 Entrada libre al canal
			Comentarios
		3.6.3 Salida libre del canal
		3.6.4 Aforadores de escurrimiento crítico
		3.6.5 Partidores de escurrimiento crítico
CAPITULO 4.- FLUJO PERMANENTE GRADUALMENTE VARIADO
	4.1 Ecuación general
	4.2 Clasificación de perfiles
		Comentarios
	4.3 Cálculo de perfiles
		4.3.1 Método de integración gráfica
		4.3.2 Método de integración directa
		4.3.3 Método directo tramo a tramo
		4.3.4 Método estándar tramo a tramo
			Canales prismáticos
			Canales naturales
	4.4 Secciones de control
	4.5 Canal que une dos embalses
		4.5.1 Flujo subcrítico
			Caso de Y1 constante
			Caso de Y2 constante
		4.5.2 Flujo supercrítico
	4.6 Flujo variado espacialmente
		4.6.1 Flujo con caudal creciente
		4.6.2 Flujo con caudal decreciente
		4.6.3 Ejemplos de aplicación
			Desagüe parcial
CAPITULO 5.- FLUJO PERMANENTE RAPIDAMENTE VARIADO
	5.1 Vertederos de pared delgada
		5.1.1 Vertedero triangular
		5.1.2 Vertedero rectangular
			Corrección por contracciones laterales
		5.1.3 Vertedero Cipolletti
			Aireación de la vena líquida
		5.1.4 Vertederos estándar
	5.2 Vertederos de pared gruesa
		a) Formulación teórica
		o) Formulación real
	5.3 Vertedero de desborde
		5.3.1 Introducción
			En las bocatomas fluviales
			En los embalses o reservorios
		5.3.2 Forma del perfil
		5.3.3 Fórmula de la descarga
			Comportamiento de los vertederos
		5.3.4 Presencia de pilares en la cresta
			Compuertas de tambor en la cresta
		5.3.5 Flujo al pie del vertedero
			El salto en ski
			El canal de descarga
	5.4 Lechos amortiguadores
		5.4.1 El resalto como disipador de energía
		5.4.2 Profundización del lecho
		5.4.3 Lechos amortiguadores de diseño generalizado
		Lecho amortiguador USBR II
	5.5 Vertedero de caída recta
	5.6 Orificios y compuertas
		5.6.1 Flujo a través de orificios
			Esquema teórico del flujo
			Esquema real del flujo
			Pérdida de energía
			Descarga sumergida
			Orificios con contracción incompleta
			Orificios de pared gruesa
		5.6.2 Flujo a través de compuertas
			Compuerta vertical
			Compuerta radial, de sector o Tainter
			Compuerta rodillo
			Comentarios
CAPITULO 6.-  SINGULARIDADES EN CANALES
	6.1 El resalto oblicuo
	6.2 Curvas
		6.2.1 Curvas en régimen subcrítico
			Flujo espiral
			Sobreelevación
			Pautas para el diseño
		6.2.2 Curvas en régimen supercrítico
			Pérdida de energía (hp)
			Ondas cruzadas
			Pautas para el diseño
				1. Peraltado
				2. Curvas de transición
	6.3 Transiciones
		6.3.1 Transiciones en régimen subcrítico
			a) Grado de variación
			b) Pérdida de carga
			c) Desnivel de la superficie del agua
			d) Margen libre.
			e) Sello hidráulico
			f) Material
			g) Transiciones de enlace
			h} Dimensionamiento
		6.3.2 Transiciones en régimen supercrítico
			Divergencias
	6.4 Alcantarillas
		Tipos de flujo en una alcantarilla
CAPITULO 7.- ESTRUCTURAS HIDRAULICAS EN CANALES
	7.1 Descripción de las estructuras
		7.1.1 Estructuras de conducción
			Cruce de vía
			Sifón invertido
			Flume
			Flume apoyado
			Flume elevado
			Caída
			Caída vertical
			Caída rectangular inclinada
			Caída entubada
			Caída dentada
			Chute
			Chute entubado
		7.1.2 Estructuras de regulación
			Represa
			Represa y caída
			Toma
			Represa a la entrada de tubería
			Escotadura de control a la entrada de tubería
		7.1.3 Estructuras de protección
			Estructuras de protección interior
				Aliviadero lateral
				Aliviadero de sifón
				Desfogue terminal
			Estructuras de protección exterior
				Sifón invertido
				Alcantarilla
				Paso superior
				Entrada al canal
		7.1.4 Estructuras de medición
			Flume Parshall
			Flume Parshall modificado
			Vertedero
			Caja vertedora
			Medidor de flujo abierto
			Orificio de carga constante
		7.1.5 Estructuras de disipación de energía
			Estructuras de disipación de tipo impacto
			Estructuras de disipación de tipo salto hidráulico
		7.1.6 Elementos de seguridad
	7.2 Control hidráulico
	7.3 Protección contra la erosión
	7.4 Protección contra la percolación
	7.5 Diseño hidráulico de algunas estructuras
		7.5.1 Diseño hidráulico de un cruce de vía
			Relleno mínimo
			Transiciones
			Control
		7.5.2 Diseño hidráulico de un flume apoyado
			Relación b/d
			Velocidad y pendiente
			Freeboard
			Transición de entrada
			Transición de salida
			Comentario
		7.5.3 Diseño hidráulico de un sifón invertido
			Componentes
			Consideraciones de diseño
			Procedimiento de diseño
		7.5.4 Diseño hidráulico de un chute de canal abierto
			Descripción
			Consideraciones de diseño
			Procedimiento de diseño
			Determinar el flujo en el chute
			Diseño de la trayectoria
			Diseño de la cámara disipadora
			Diseño de la transición de salida
			Formación de olas
			Alternativa
		7.5.5 Diseño hidráulico de un partidor
			Espesor de la barrera
CAPITULO 8.- NOCIONES DE FLUJO NO PERMANENTE EN CANALES
	8.1 Flujo no permanente gradualmente variado
		8.1.1 Ecuación de continuidad
		8.1.2 Ecuación del movimiento
		8.1.3 Flujo uniformemente progresivo
			Onda de subida monoclinal
			Cálculo de la velocidad Vw
			Ecuación del movimiento simplificada
			Perfil de la onda
			Onda provocada por la ruptura de un dique
		8.1.4 Propagación de la onda
			Determinación de c
			Comentario
	8.2 Flujo no permanente rápidamente variado
		8.2.1 Flujo uniformemente progresivo
		8.2.2 Tipos de oleaje
			Oleaje tipo A
			0leaje tipo B
			0leaje tipo C
			Oleaje tipo D
			Comentario
		8.2.3 Solución de problemas de oleaje
			Cambio en el ancho del canal
			Canal con tramo ensanchado intercalado
			Comentarios
			Canal con bifurcación
APENDICE A1 : PROGRAMA EN PASCAL PARA EL CALCULO DE PERFILES POR EL METODO DIRECTO TRAMO A TRAMO
APENDICE A2:  PROGRAMA EN PASCAL PARA EL CALCULO DE PERFILES POR EL METODO ESTANDAR TRAMO A TRAMO (CANALES PRISMATICOS)