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UNIVERSIDAD NACIONAL Santiago Antúnez de Mayolo

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Escuela Profesional de Ingeniería Civil

SÍLABO DE LA ASIGNATURA DE HIDRÁULICA I. DATOS INFORMATIVOS 1.1 Departamento académico : Ingeniería Civil 1.2 Escuela Profesional : Ingeniería Civil 1.3 Código de la asignatura : VH – H09 1.4 Requisito : Mecánica de Fluidos 1.5 Ciclo : VII 1.6 Año y semestre académico : 2019 - 0 1.7 Duración : 4 febrero a 31 de marzo de 2019 1.8 Número de Créditos : 05 1.9 Número de Horas semanales : Teoría (8), Laboratorio (4) 1.10 Nombre del Docente : Dr. Ing. Toribio Marcos Reyes Rodríguez Condición: Nombrado Categoría: Principal Dedicación: Exclusiva 1.11 Jefe de Práctica: Dr. Ing. Toribio Marcos Reyes Rodríguez 1.12 E – mail: [email protected] II. SUMILLA Aspectos básicos de flujo, flujo uniforme y permanente en canales. Diseño de canales en flujo uniforme. Energía específica y régimen crítico. Flujo permanente gradualmente variado: curvas de remanso por métodos numéricos. Flujo permanente rápidamente variado: resalto hidráulico. Disipadores de energía. Maquinaria hidráulica. Bombas y turbinas. Introducción al estudio de flujo no permanente. Ondas de traslación. Golpe de Ariete y cavitación. Modelos hidráulicos. III. FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA La asignatura de hidráulica de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil brinda a los estudiantes competencias conceptuales, procedimentales y actitudinales sobre el flujo del agua en canales abiertos, leyes de conservación de la masa, energía y cantidad de movimiento para el análisis de flujos uniformes y no uniformes en régimen permanente

fundamentalmente y en régimen no permanente. También trata sobre el golpe de ariete, cavitación, y los modelos hidráulicos. IV. OBJETIVOS 4.1 Objetivo general Conocer el comportamiento del flujo del agua en canales y otras estructuras hidráulicas. 4.2 Objetivos específicos 1. Conceptúa y aplica las ecuaciones de flujo uniforme permanente para el diseño de la sección transversal de los canales en condiciones no optimizadas y optimizadas. 2. Analiza y aplica las ecuaciones de conservación de masa, energía y cantidad de movimiento para analizar diferentes fenómenos hidráulicos que ocurren en régimen permanente. Aplica criterios para el diseño de canales abiertos. 3. Resuelve problemas de flujo gradualmente variado en régimen permanente en canales abiertos. 4. Resuelve problemas de flujo rápidamente variado en régimen permanente en canales abiertos V. PROGRAMACIÓN TEMÁTICA Unidad Didáctica N° 1: Flujo permanente y uniforme CONTENIDOS 1. Tipos de flujo en canales abiertos y ecuaciones de flujo uniforme

ESTRATEGIAS Tipos de flujos en canales abiertos, distribución de velocidades y distribución de presiones. Aplicación de las fórmulas de Manning para flujo uniforme.

2. Dimensionamiento de secciones hidráulicas óptimas

Deducción de las fórmulas secciones hidráulicas óptimas. PL1: Práctica de laboratorio 1 PC1: Práctica calificada 1

DURACIÓN 1° semana

1° semana

Unidad Didáctica N° 2: Diseño de canales abiertos y leyes de conservación CONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓN 1. Diseño de canales abiertos Criterios de selección de taludes, en régimen permanente y velocidades, bordes libres. 2° semana uniforme. Problemas de diseño de canales abiertos. 2. Ecuaciones de Ded Deducción y aplicación de la ecuación conservación de masa, de conservación de la energía y energía y cantidad de cantidad de movimiento para flujo movimiento en canales incompresible y permanente. 2° y 3° abiertos. PC2: Práctica calificada 2 semana PL2: Práctica de laboratorio 2

Examen parcial

4° semana

Unidad Didáctica N° 3: Flujo gradualmente variado (FGV) CONTENIDOS ESTRATEGIAS 1. Ecuación diferencial del Deducción de la ecuación diferencial flujo gradualmente para flujo gradualmente variado y graduado permanente. Métodos numéricos para resolver la ecuación de FGV. 2. Aplicación de la ecuación Análi Análisis cualitativo de perfiles de diferencial de flujo flujo M, S, A, H, C. gradualmente graduado. Análisis cuantitativo de perfiles de flujo M, S, A, H. PC3: Práctica calificada 3 PL3: Práctica de laboratorio 3

DURACIÓN

5° semana

6° semana

Unidad Didáctica N° 4: Análisis de flujo rápidamente variado CONTENIDOS

ESTRATEGIAS Deducción de la ecuación para flujo rápidamente variado.

DURACIÓN

Análisis de saltos hidráulicos en canales rectangulares, trapezoidales, Ecuaciones del flujo parabólicos y circulares. 7° y 8° semana rápidamente variado y sus aplicaciones PC4: Práctica calificada 4 PL4: Flujo gradualmente variado

Examen final

8° semana

VI. LECTURAS Lectura encargada N° 01: Tipos de flujo en canales abiertos y casos prácticos de aplicación. Lectura encargada N° 02: Ecuaciones de conservación en canales abiertos y casos prácticos de aplicación. Lectura encargada N° 03: Aplicaciones prácticas del flujo gradualmente variado. Lectura encargada N° 04: Aplicaciones prácticas del flujo rápidamente variado. VII. BIBLIOGRAFÍA Chow, V. (1994). Hidráulica de Canales Abiertos. Editorial Mc Graw Hill: Colombia Naudascher, Eduard (2008). Hidráulica de Canales. Editorial Limusa: México Potter, Merle (1998). Mecánica de Fluidos. Segunda edición, editorial Prentice Hall: México. White, Frank (2008). Mecánica de Fluidos. Sexta edición, editorial McGraw Hill: México.

VIII. MEDIOS Y MATERIALES UNIDAD TEMATICA Unidad Temática N° 1

MEDIOS Y MATERIALES Pizarra acrílica, mota, plumones y vistas en power point. Software Matlab Pizarra acrílica, mota, plumones y vistas en power point. Software Matlab

Unidad Temática N° 2

Pizarra acrílica, mota, plumones y vistas en power point. Software Matbab

Unidad Temática N° 3 Unidad Temática N° 4

-

Pizarra acrílica, mota, plumones y vistas en power point. Software Hec – Ras 5.03

IX. INVESTIGACIÓN Los estudiantes presentarán los informes de laboratorio siguiendo la metodología de un trabajo de investigación científica. La realización de las prácticas de laboratorio y el trabajo de investigación están supeditados a la disponibilidad de laboratorio de hidráulica de FIC – UNASAM. X. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 10.1 Estrategias de evaluación Aprendizaje esperado Indicadores Instrumentos Aplica las ecuaciones de Dimensiona secciones Práctica calificada flujo

permanente

y hidráulicas

en

régimen

uniforme para dimensiones permanente y uniforme. secciones hidráulicas Aplica las ecuaciones de conservación para el análisis de flujo en canales abiertos.

Resuelve problemas de balance de masa, energía y momentum lineal en canales abiertos.

Práctica calificada Equipos de laboratorio

Aplica la ecuación Realiza el análisis cualitativo diferencial del flujo y cuantitativo de perfiles de gradualmente variado para flujo en canales abiertos. determinar perfiles de flujo en canales abiertos.

Aplica la ecuación del Resuelve problemas de momentum lineal para saltos hidráulicos en canales resolver problemas de flujo abiertos. rápidamente variado

Práctica calificada Equipos de laboratorio

Práctica calificada Equipos de laboratorio

10. 2 Sistema de Evaluación El promedio semestral del curso se calculará mediante la siguiente fórmula: PF = 0.30EP + 0.20PP + 0.20PL + 0.30EF Donde: PF = Promedio final EP = Examen parcial EF = Examen final PP = Promedio de prácticas calificadas PL = Promedio de prácticas de laboratorio Según el cronograma del ciclo de recuperación no hay exámenes sustitutorios ni aplazados. XI. TUTORÍA Y CONSEJERÍA La tutoría y consejería se atenderán los días lunes y martes de 10 a.m. a 12 a. m en la oficina del profesor en el Pabellón de Ciencias Agrarias – Shancayán. Se prohíbe a los alumnos recurrir al domicilio del docente, por cualquier motivo. Huaraz, 4 de febrero del 2019

Dr. Ing.Toribio Marcos Reyes Rodríguez Docente