Fundamentos de Hidráulica: Teoremas, Regímenes y Aplicaciones en Ingeniería

Teorema de Vaschy-Buckingham y su Aplicación

¿Cuál es la principal aplicación del teorema de Vaschy-Buckingham? Su función principal es disminuir la dimensión de un problema planteado cuando una variable depende de otras independientes, siempre que todas puedan describirse en función de dimensiones fundamentales. Este teorema permite simplificar problemas de mecánica hidráulica al agrupar un gran número de variables en un conjunto de parámetros adimensionales.

Diferencias entre Régimen Laminar y Turbulento

? ¿Qué parámetro adimensional se utiliza para identificar estos dos regímenes? -.Fuerzas viscosas >> fuerzas de inercia >> régimen laminar – más ordenado -.Fuerzas viscosas << fuerzas de inercia << régimen turbulento – más desordenado -.Caudal pequeño: velocidad baja -> menos pérdidas de energía – régimen laminar +H -.Caudal mayor: velocidad alta -> más perdidas de energía – régimen turbulento -H -.El parámetro adimensional es el número de Reynolds, que es el cociente de las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas

31¿Qué condiciones deben cumplirse en una corriente libre (natural o artificial) para considerar que el movimiento es permanente o uniforme? Indique al menos una ecuación aplicable en estas circunstancias La velocidad de la corriente no varía ni en el espacio ni en el tiempo de manera que las líneas de altura piezométrica y las de altura totales son paralelas. Una ecuación aplicable en estas circunstancias es la ecuación de continuidad donde el caudal es igual a la velocidad por la sección. En movimiento permanente las condiciones de velocidad en cualquier punto no varían con el tiempo. En movimiento no permanente las propiedades mecánicas del fluido varían en el tiempo. En movimiento uniforme, cuando la velocidad es la misma en todos los puntos y en movimiento no uniforme la velocidad varia de un punto a otro. Las circunstancias donde es necesario tener en cuenta la viscosidad es principalmente en la capa límite, que es una delgada capa del fluido próxima al contacto con otro sólido donde tiene lugar la variación total de la velocidad. Fuera de ella el fluido real se comporta como no viscoso. Es necesario tenerla en cuenta en el régimen laminar y en el cálculo de las pérdidas de carga.

26.Uno de los problemas clásicos de hidrostática es el cálculo de fuerzas de empuje (magnitud) y su punto de aplicación o centro de empuje, sobre superficies sumergidas en el agua. Indicar la importancia que el conocimiento de estos empujes tiene en la actividad profesional de un ingeniero forestal. Nos permite conocer la situación más apropiada para la colocación de compuertas o presas en canales o arroyos, además también tiene importancia ya que a la hora de escoger un tipo de compuerta o diseñar una presa debemos saber antes las condiciones que va a soportar y por tanto las características que deben tener para aguantarlas sin romperse o desbordarse. 24-Describa brevemente como se miden experimentalmente en laboratorios las pérdidas de carga en una conducción forzada. Mediante la sonda de Prandtl, la cual nos permite calcular la velocidad que lleva un determinado caudal. Una vez que conocemos la velocidad y el caudal, solo tenemos que despejar nuestra incógnita (h)-> Q= w*√2𝑔 ∗ ℎ. Otra forma es gracias al Venturi, que se realiza como en el caso anterior. Conociendo la velocidad de la corriente y el caudal que circula por la conducción