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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE: INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO: ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL SILABO CODIGO: 9703229 SILABO I.

INFORMACION GENERAL a. Año lectivo: 2015 b. Nombre de la Asignatura: Hidráulica c. Característica: Primer Semestre d. Créditos: 04 e. Pre-requisito: Estadística e Hidráulica f. Nº de Horas: Teoría: 02 horas ; Teórico Practico 02 horas; Practica:02 horas, en total 06 horas/semana por Grupo g. Docentes:

Docente(s) 1. Ing. Víctor Rendón Dávila

II

Categoría/ Régimen Principal/Nombrado

Teoría Grupo A: 4 horas Martes : 9 am-11 am Jueves : 9 am-11 am

Horas Practica Viernes : 9 am-11 am

COMPETENCIA GENERAL

Estudia el flujo turbulento, determinando las pérdidas de cargada por fricción y accesorios Flujos turbulentos en canales artificiales de concreto y de tierra, clasificación de flujos en canales Flujos transitorios en canales y tuberías.

III

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

1.- Determina las pérdidas de cargas por fricción y secundarias, por medio del diagrama de Moody y de Darcy-Weisbach. 2.- Entiende correctamente la utilización de la formula de Coolebrok y su ábaco experimental de Moody y esta capacitado para de acuerdo a las circuntancias darles el factor de seguridad correspondiente.

3.- Concibe adecuadamente las implicancias de las tuberías en serie, paralelo, los depósitos interconectados y Sistemas de tuberías, Sistemas de Electrobombas. Método de Hardy Cross, Método de la Teoría Lineal. 4.- Deduce los procesos del flujo en Canales abiertos, las ecuaciones de fricción de Manning y Chezy, Régimenes de flujo, Energía específica en canales, Flujo gradualmente y rápidamente variado y el flujo en cauces naturales. 5.- Conoce los Flujos transitorios en Tuberías 6.- Evalúa los Flujos Transitorios en Canales.

IV

SUMILLA DE LA ASIGNATURA

El curso estudia el flujo en conductos cerrados, resistencia al flujo, análisis de sistemas de tuberías, hidráulica de sistemas de bombeo, hidráulica de canales abiertos, principio de energía y régimen crítico, flujo uniforme en canales, energía específica, vertederos, flujo gradualmente variado y rápidamente variado, disipación de energía hidráulica, flujo en canales no prismáticos e introducción al flujo en cauces naturales. .

V Sesi ón

Sesi ón

1

HO RA S

Ho ras 2

CONTENIDOS ANALITICOS FECHA

CONCEPTUAL

2

7/4/2015

generales

sobre

9/4/2015

Análisis Dimensional. Similitud dinámica. CAPITULO II: HIDRAULICA DE TUBERIAS REGIMEN PERMANENTE 3

4

2

2

ACTITUDINAL

%

CAPITULO I: INTRODUCION Y ANALISIS DIMENSIONAL Primera competencia especifica

Consideraciones Hidráulica. 2

PROCEDIMENTAL

Grupo A

14/4/2015

16/4/2015

Reflexiona sobre la importancia de los conductos cerrados en la Ingeniería Civil Distingue los procesos experimentales y su importancia en la validación de las formulaciones

Introducción. Perdidas de carga por fricción, Ecuación de Darcy y Weisbach

Estudia los diferentes tipos de pérdidas de carga en aplicaciones reales

Diagrama de Moody-Zonas Ecuaciones explicictas. Ecuación generalizada de

Aprende el uso metodológico del

Toma interés en la importancia y aplicaciones de la Hidráulica en obras de ingeniería civil. Presta interés en las experiencias de Laboratorio..

2.94

Se interesa por la importancia de las formulaciones de pérdidas de carga y sus limitaciones. Se interesa por su autoaprendizaje

8.82

5.88

11.76

energía.

5

2

diagrama

21/4/2015 Pérdidas de carga secundarias o menores. Tubería equivalente, Tuberías en serie y en paralelo. Problema de los Reservorios.

Resuelve casos reales aplicados a la Ingeniería Civil.

mediante las soluciones de problemas en el aula. . Se interesa por su autoaprendizaje mediante la realización de un trabajo practico encargado

14.71

CAPITULO III: SISTEMAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS 7

2

28/4/2015

Consulta textos para comprender la utilidad de las Electrobombas

Aprecia la utilidad de las características de las electrobombas en el dimensionamiento de sistemas.

20.59

Identifica la importancia de la cavitación en el dimensionamiento de electrobombas.

Comparte las diferentes tipos de Electrobombas y asimila la importancia de la selección.

23.53

Discute sobre la diferencia entre Sistemas a gravedad y de bombee.

Promueve la discusión en grupo sobre los problemas en las redes del entorno.

26.47

Introducción. Tipos de Electrobombas. 8

2

30/4/2015

Curvas características, Cavitación y Selección de Electrobombas. 9

2

5/5/2015 Aplicaciones de Sistemas de Agua a gravedad y Bombeo.

Segunda competencia especifica Sesi ón

HO RA S

FECHA

CONCEPTUAL

10

2

7/5/2015

11

2

12/5/2015

CAPITULO IV: HIDRAULICA DE CANALES ABIERTOS Introducción, Velocidades Ecuaciones de Manning y Chezy.

Ecuaciones de área, perímetro mojado, canales de máxima eficiencia en diferentes secciones. . 12

2

14/5/2015 Energía específica y tirantes alternos, tirante crítico, energía mínima.

13

2

PROCEDIMENTAL

2

%

19/5/2015

Visualiza los problemas de flujo en canales

Valora las teorías de canales

29.41

Consulta textos para comprender la obtención de las ecuaciones fundamentales.

Aprecia la utilidad de las ecuaciones en la solución de los problemas.

32.35

Observa y valora los diferentes estados de flujo.

Evalúa las diferentes situaciones donde se presenta estos flujos y sus implicancias.

35.29

Resuelve problemas de canales de tierra.

Trabaja en grupo para interpretar adecuadamente los resultados y los rangos de utilización.

38.24

Aprende las diferentes formulaciones

Tiene actitud proactiva en resolver problemas.

41.18

Diseño de canales de tierra. Método de la velocidad permisible. 14

ACTITUDINAL

Grupo A

21/5/2015

Método de la Fuerza Tractiva

15

2

Resuelve problemas

26/5/2015

16

2

28/5/2015

Sesi ón

Ho ras

17

2

2/6/2015

18

2

4/6/2015

Visualiza la importancia en la vida profesional del Ingeniero Civil Demuestra seguridad en todo lo aprendido y es responsable de sus actos

44.12

Distingue la variedad de perfiles de flujo.

Dedica tiempo al aprendizaje de conceptos.

50.00

Concibe la importancia de las ecuaciones gobernantes.

Dedica tiempo a las ecuaciones gobernantes.

52.94

Reconoce la importancia del Salto hidráulico en las Presas y Plantas de Tratamiento de agua.

Comparte sus experiencias con sus compañeros sobre los conceptos aprendidos

55.88

Reconoce la importancia de la determinación de los perfiles de flujo en base a los conceptos de FGV y FRV Calcula las ecuaciones y las fuerzas.

Sintetiza los conocimientos en base a que el flujo en canales es integral

58.82

Promueve la discusión de la implicancias de estas fuerzas en las estructuras.

61.76

Demuestra los conocimientos adquiridos

Tiene iniciativa en demostrar los conceptos aprendidos

64.71

ACTITUDINAL

%

Es consciente de la dificultad de resolver problemas esencialmente desde el punto de vista matemático Socializa el aprendizaje de las ecuaciones básicas

67.65

Realiza esfuerzo y dedicación para su aprendizaje

73.53

Aplicaciones en Túneles y Redes de Alcantarillado Primer Examen :

47.06

Tercera Competencia especifica CAPITULO IV: FLUJO GRADUALMENTE Y RAPIDAMENTE VARIADO

Introducción

Formulación gobernantes 19

2

7/6/2015

20

2

11/6/2015

de

ecuaciones

Flujo Rápidamente variado Aplicaciones del Flujo gradualmente Variado y Salto Hidráulico

21

2

16/6/2015

Ondas 22

2

18/6/2015

Sesi ón

Ho ras

Sesi ón

HO RA S

FECHA

23

2

23/6/2015

Aplicaciones y Problemas Cuarta Competencia especifica CAPITULO V: FLUJO TRANSITORIO

CONCEPTUAL

Observa y valora la importancia de las ecuaciones. Parámetros fundamentales en análisis de un transitorio hidráulico

24

2

PROCEDIMENTAL

Grupos A

el

25/6/2015 Balance diferencial de masa. Balance diferencial de cantidad de movimiento

25

2

30/6/2015

Ecuaciones de Saint-

Comprende la importancia de las estaciones de aforo y secciones de control en ríos. Revisa y Analiza la ecuación diferencial para la compresión de sus apliaciones

70.59

26

2

2/7/2015

27

2

7/7/2015

Ecuaciones de Momento

Condiciones de contorno en el análisis de un transitorio de fluidos 28

2

9/7/2015 Transitorios analizados bajo modelo elástico.

29

2

14/7/2015 Método de las características

30

2

16/7/2015

31

2

21/7/2015

Aplicaciones en tuberías

Aplicaciones en canales 32

2

23/7/2015 Transitorios hidráulicos lentos

33

2

27/7/2015 Aplicaciones

34

2

VI

30/7/2015

Tercer Examen:

31/7/2015

Cuarto Examen: Aplazados y Entrega de Notas

Establece las ecuaciones para proyectos hidráulicos Compara y Repasa la obtención de hidrogramas de caudal en cauces con datos de aforo y sin ella mediante el uso de conceptos de hidrograma unitario. Conoce de métodos para la obtención de los esfuerzos Consulta y analiza casos prácticos de aplicación En grupo reconoce la importancia de considera el riesgo en el diseño de obras hidráulicas Investiga y recolecta casos prácticos como ejemplos reales relacionado a la teoría Consulta y obtiene ecuaciones de transitorios lentos Trabaja en grupo y sigue metodologías de resolución de problemas Ratifica los conocimientos adquiridos

Toma conciencia de la importancia para estudios en detalle Promueve la discusión en grupo respetando las ideas de sus compañeros sobre el tema

76.47

Entiende la problemática de los transitorios en tuberías Participa con casos prácticos Es responsable en obtener las variables requeridas

82.35

Pone todo su esfuerzo en comprender las metodologías

91.18

Se interesa por su autoaprendizaje.

94.12

Dedica tiempo y esfuerzo en la comprensión de los problemas enseñados Demuestra los conocimientos adquiridos

97.06

ESTRATEGIAS PEDAGOGICAS:

• Todo concepto matemático debe ser relacionado con fenómenos reales y de aplicación práctica. Establecer las aplicaciones prácticas a situaciones reales de los conceptos aprendidos en el ejercicio profesional. Encargar trabajos prácticos a situaciones reales mediante el uso de herramientas como software de diseño de tuberías y canales, uso de videos obtenidos en internet y la experiencia obtenida en el desarrollo de Prácticas de Laboratorio. • Programar una salida de campo para verificar aspectos y variables meteorológicas aprendidas en aula. • Hacer un seguimiento de las actividades encargadas a grupos de alumnos en la determinación de las características geomorfológicas de una cuenca. VII

CRONOGRAMA O CALENDARIZACION INICIO DE LA ASIGNATURA

18/8l/2014

FINALIZACION DE LA ASIGNATURA

17/12/2014

79.41

85.29 88.24

100.0

Nº Examen 1º 2º

FECHA EXAMENES TEORIA 19/5/2015 7/7/2015

3° Examen de Aplazados

30/7/2014

VIII

FECHA EXAMENENS PRACTICA

OTROS Prácticas de aula de un trabajo grupal encargado.

EVALUACION

EVALUACION : PRIMER EXAMEN SEGUNDO EXAMEN

50 % 50 % Nota _ Final =

0.50(2 E1 + P1 ) 0.50(2 E 2 + P2 ) + 3 3

Para el promedio final, los exámenes tendrán peso dos y las prácticas tendrán peso uno. NOTA: La asistencia a las prácticas es obligatorio, en el caso de una inasistencia, esta será justificada dentro del plazo de Ley, caso contrario el alumno quedará en condición de abandono.

IX

ACTIVIDADES:

TEORIA: • Clases teóricas –análisis riguroso de las leyes físicas que gobiernan el fluido en conductos cerrados y abiertos PRACTICAS: • Resolución de problemas de análisis y diseño relacionado con los temas aprendidos en la parte teórica. EVALUACIONES: • Dos Exámenes escritos, para fines de medir los conocimiento adquiridos y la practicidad del curso

X

RECURSOS:

HUMANOS, MATERIALES, DIDACTICOS

• Coordinaciones entre el Docente del curso y le Jefe de Prácticas para las evaluaciones correspondientes. • Útiles de escritorio para el dictado de clases, plumones, mota, papelotes. • Clases en Power Point, Word, Exel (laptop, computadora, proyector multimedia, puntero etc.) • Internet, Pizarra, textos.

XI

METODOLOGIA:

• El desarrollo teórico de la asignatura se llevara con los siguientes métodos: • Método Inductivo.- Iniciando el análisis con fenómenos físicos particulares, para obtener lo general del fenómeno en estudio.

• Método Deductivo.- Comenzar el análisis con verdades establecidas (leyes Físicas) para obtener casos particulares • Método de Análisis.- Se analiza por partes con el fin de conocer los detalles particulares de un todo. • Practicas.-Resolviendo problemas de Hidráulica XII

BIBLIOGRAFIA BASICA • • • • • •

XIII

Mecánica de Fluidos Mecánica de Fluidos Mecánica de Fluidos Hidráulica de Canales Hidráulica General Hidráulica de Canales

Víctor Streeter Ronald Giles Wendor Chereque Wendor Chereque Gilberto Sotelo Ávila Ven Te Chow

BIBLIOGRAFIA ESPECIALIZADA • • • • •

Hidráulica de Tuberías Hidráulica de Canales Abiertos Hidráulica de Canales Hydraulics of Open Channel Flow Open Channel Flow

Juan Saldarriaga Richard French Gilberto Sotelo Ávila Sergio Montes Hanif Chaudhry

Además de la específica dada por capitulo

Ing. Víctor Rendón Dávila Profesor Grupo A FECHA: Arequipa, 13 de Marzo del 2015