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• Rodrigo Alejandro Kantun Cauich

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PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS (INDIVIDUAL) En azul: tareas ya marcadas, se entregan como tarea. En naranja: ejercicios de práctica para el examen, no se entregan como tarea. Nota: se requiere escribir la instrucción completa de cada tarea. UNIDAD 1. SISTEMAS DE TUBERÍAS T1. Investigación bibliográfica y/o en internet acerca de los fenómenos transitorios: cavitación y golpe de ariete. ¿qué es un fenómeno transitorio? Objetivo: aprender a investigar para apropiarse del conocimiento de estos dos fenómenos transitorios.

T2. Investigar qué es el efecto Vénturi, canaleta Parshall y tubo de Pitot. Consultar Tubo de Pitot y Venturímetro en el libro Tratado Elemental de Hidráulica (Enzo Levi). Objetivo: aprender a investigar para apropiarse del conocimiento de estos dispositivos de medición del gasto en tuberías y canales.

T3. Energía total y piezométrica. Graficar las líneas de energía total y piezométrica para el dibujo de la diapositiva número 6 de la presentación “Sistemas de tuberías.pdf”, asumiendo valores diferentes a los empleados en la clase (L=10 m, D=0.1 m, Q=5 lps, f=0.02, nivel en el tanque de 3 m, nivel de la tubería de 1 m). Investigar qué es la carga piezométrica y porqué es importante, qué es un tubo piezométrico. Discutir el tema con base en lo publicado en el libro Tratado Elemental de Hidráulica (Enzo Levi) en el apartado “Presión en conductos cerrados”. Objetivo: comprender el significado e importancia de la energía piezométrica.

Ejercicios de Hazen-Williams (no se entrega). Son 4 ejercicios del libro de Mott (6ª edición), P. 253, ejercicios 8.63, 8.65, 8.67 y 8.69. Opcional: programación en computadora, P. 254, ejercicios 1, 3 y 4.

T4. Hazen-Williams, nomograma. Aplicando el nomograma de Hazen-Williams y las ecuaciones de corrección determinar la velocidad y el gasto de agua que fluye por una tubería de acero (con el valor de diseño Ch=100, y para una tubería nueva y limpia con Ch=130) de 6“ cédula 40, con una longitud de 1000 piés si existe una pérdida de energía de 20 piés. Objetivo: practicar el nomograma de Hazen-Williams.

T5. Rediseño de una tubería bajo una presa sin que haya cavitación. Objetivo: aprender a diseñar un sistema hidráulico sin que haya cavitación.

Ejercicios de tuberías en serie clase I, II y III (no se entrega). Libro de Mott, P. 346 y siguientes, ejercicios: Clase I: 11.1, 11.3, 11.5 y 11.7. Clase II: 11.13 y 11.15 Clase III: 11.17 y 11.19 Para cualquier clase de sistema: 11.21, 11.27, 11.29, 11.31, 11.33, 11.35, 11.37 y 11.43

T6. Ejercicio de una red abierta (resolver el ejercicio de clase en función de las velocidades). Objetivo: aprender a calcular la distribución de gastos en una red abierta.

T7. Tuberías en paralelo, ejercicio 12.1 del libro de Mott (6ª ed.). Objetivo: aprender a calcular la distribución de gastos en un sistema de tuberías en paralelo.

UNIDAD 2. MEDICIÓN DEL FLUJO T8. Graficar el nivel del agua en función del tiempo al vaciar una alberca. Objetivo: practicar lo visto en clase.

Ejercicio de orificios, tanques presurizados (no se entrega).

Ejercicios de compuertas (son 3), en el archivo “2d Ejercicios de compuertas.pdf” (no se entrega). Incluir para qué sirven los diversos tipos de compuertas, con base en el libro Tratado Elemental de Hidráulica (Enzo Levi). Ejercicios de vertedores (no se entrega). 1) Calcular el gasto que descarga un vertedor rectangular de 3 m de longitud con una carga de 0.60 m ubicado en un canal de forma rectangular de 5 m de ancho, en el que la elevación de la cresta es de 0.80 m sobre el fondo. Aplicar la fórmula de Hegly. 2) Resolver el ejercicio de un canal rectangular y otro triangular mostrado en la última diapositiva de la presentación de teoría. 3) Incluir para qué sirven los vertedores de demasías, con base en el libro Tratado Elemental de Hidráulica (Enzo Levi). 4) Incluir qué es un vertedor Cipolleti, con base en el libro Tratado Elemental de Hidráulica (Enzo Levi), en el apartado Vertedores con Contracción Lateral.

UNIDAD 3. FLUJO EN CANALES T9. Graficar la ecuación de energía específica en canales, en Excel, para un canal rectangular de cualquier dimensión y cualquier gasto (diferente al ejercicio de clase con Q=2 m3/s, b=2 m). Discutir cuántos valores de profundidad hidráulica existen para un cierto nivel de energía específica y a cuáles puntos de la gráfica corresponde el flujo crítico, subcrítico y supercrítico. Objetivo: entender lo visto en clase.

UNIDAD 4. FLUJO UNIFORME EN CANALES T. 10. Calcular el tirante crítico del ejercicio de clase. Canal trapezoidal con b=4 ft, T=8 ft, y=2 ft, Q=50 ft3/s. Determinar el régimen de flujo para y=2 ft (subcrítico o supercrítico). Objetivo: aprender a calcular el tirante crítico con base en un desarrollo matemático.

Ejercicios de flujo uniforme en canales (no se entrega). Mott, P. 468, problemas 14.15, 14.17, 14.19 y 14.23. Opcional: programación en computadoras, #3.

UNIDAD 6. FLUJO RÁPIDAMENTE VARIADO EN CANALES Ejercicio de salto hidráulico (no se entrega). Resolver el ejercicio de clase con los siguientes datos: Q=12 m3/s, b=2 m, y1=0.4 m. Incluir el dibujo.

Nota: cabe la posibilidad de que se marquen más tareas, dependiendo de la relevancia del tema visto en clase.