objetivo general - UTE y CV ESIA ZACATENCO

Transcripción

IN ST IT U T O P OL IT É CN I CO N A CION A L
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
PROGRAMA SINTÉTICO
CARRERA:
Ingeniería Civil
ASIGNATURA: Tuberías y Canales
SEMESTRE:
Quinto
OBJETIVO GENERAL:
El alumno resolverá problemas relativos a conductos a presión y canales que incluyan diferentes condiciones de
operación y presencia de fenómenos hidráulicos y diseñará canales con base a los diferentes métodos existentes.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Tuberías a presión: generalidades
Flujo permanente en tuberías a presión
Flujo no permanente en tuberías a presión
Hidrometría en tuberías a presión
Flujo uniforme en canales
Energía específica y flujo gradualmente variado
Flujo rápidamente variado
Diseño y aforo de canales
METODOLOGÍA:
Formación de pequeños grupos para la preparación y exposición de temas específicos por parte del alumno.
Elaboración de síntesis con guía del profesor. Revisión del material didáctico escrito o en disquete y libros del
curso, realización de lecturas y resúmenes, realización de problemas extra clase por parte de los alumnos.
Resolución de ejercicios de aplicación con la participación del alumno y guía del profesor
Organización de mesas de trabajo para comentar y discutir las noticias del periódico relativas a la Hidráulica
investigadas por los alumnos y reporte de las conclusiones. Verificación de conocimientos vistos en clase a
través de la realización de las prácticas de laboratorio, elaboración de los reportes de acuerdo a la secuencia
establecida breve explicación del profesor. Elaboración de trabajos de investigación por parte de los alumnos,
tanto para tuberías a presión como para canales con un resumen escrito, con la explicación del profesor.
Uso de tablas, gráficas e incluso nomogramas para la solución de los problemas, resolución de cuestionarios,
realización de un proyecto a un problema específico que incluya términos de referencia, estudios sociales,
económicos y técnicos, presupuesto, planos y memoria de cálculo, por parte de los alumnos.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
La evaluación será continua y consistirá en tres exámenes parciales escritos y un examen extraordinario al
concluir el semestre, para los dos primeros parciales, dicho examen tendrá un valor del 80%, el 20 % restante
consistirá en: entrega de reportes de prácticas de laboratorio, tareas, trabajos de investigación, exposición y
trabajos en equipo, participación en clase, problemarios resueltos, asistencia, honradez, honestidad,
comportamiento, responsabilidad, actitud y valores; para el tercer parcial el examen escrito tendrá el 40% de
valor, el 20% corresponderá a : entrega de reportes de prácticas de laboratorio, tareas, trabajos de investigación,
participación en clase, problemarios resueltos, asistencia y actitudes y valores y el 40 % restante se le asignará a
la entrega del proyecto correspondiente a la ultima unidad.
BIBLIOGRAFÍA:
Bonilla Gris, Robie; Libro Hidráulica de los conductos a superficie libre; IPN. - ESIA., 2003, México, 130 págs.
Díaz Díaz, Ángel; Apuntes de Tuberías; I P N. - E S I A, 1999, México, 87 págs.
Fragoso Sandoval, Lucio. Apuntes de Tuberías; I.P N. - E S I A, 1990, México, 143 págs.
ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura
Unidad Zacatenco
CARRERA: Ingeniería Civil
OPCIÓN:
COORDINACIÓN:
DEPARTAMENTO:
SEMESTRE: Quinto
CLAVE: HIDV3004
CRÉDITOS: 7.5
VIGENTE: Agosto 2005
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica
MODALIDAD: ESCOLARIZADA
TIEMPOS ASIGNADOS
HORAS/SEMANA TEORIA: 3.0
HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5
HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54.0
HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27.0
HORAS/TOTALES: 81.0
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:
Academia de Hidráulica
REVISADO POR: Subdirección Académica
APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar
Ing. José Luis Minaburo Castillo
AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de
Estudio del Consejo General Consultivo del IPN
ASIGNATURA: TUBERIAS Y CANALES
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 2 DE 17
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
En la República Mexicana la distribución del elemento agua es irregular y está condicionada en el espacio y
tiempo, es decir, en el 80% de la superficie de nuestro país los consumos de tipo agrícola, doméstico e industrial,
son mayores que los volúmenes de precipitación o escurrimiento, lo cual representa un gran problema.
En función de la precipitación y de las características físicas superficiales y subterráneas de una zona específica
(cuenca hidrológica), tendremos un volumen determinado de agua potencialmente aprovechable, esto obliga a
que en nuestro país los Ingenieros Civiles desarrollen importantes obras de infraestructura hidráulica orientadas
al aprovechamiento de los recursos hidráulicos.
En este contexto, para satisfacer las necesidades de una población es necesaria la construcción de
infraestructura hidráulica, cuya repercusión es visible en cualquier sector del desarrollo (primario, secundario,
terciario), ejemplo de ello, son obras tales como: obras de toma para presas, líneas de conducción y redes de
distribución de agua potable, interconexión de tanques para plantas potabilizadoras o de tratamiento de aguas
residuales, sistemas de riego por goteo o aspersión, extracción de agua subterránea por bombeo para usos
múltiples, instalaciones hidráulicas de uso domestico, en el diseño de circuitos e instalaciones industriales, zonas
de riego, drenaje agrícola, drenaje urbano, alcantarillado, plantas de tratamiento de aguas negras, granjas
piscícolas, caminos, aeropuertos, presas, vías navegables etc.
Sólo el conocimiento de las características de las conducciones y del comportamiento del agua en las mismas,
permite al Ingeniero Civil diseñar, construir y operar de manera eficiente las obras requeridas para el correcto
aprovechamiento de los recursos hídricos. En este sentido, los conocimientos adquiridos en la materia
antecedente (Hidráulica I) permiten al alumno contar con las bases para el análisis de diferentes conducciones:
conocimientos de Matemáticas, Metodología de investigación, Computación, Hidráulica general, Topografía,
Geología y Dibujo.
El contenido de esta asignatura tiene aplicación con otras asignaturas tales como: Proyecto de zonas de riego,
Obras hidráulicas, Caminos, Hidráulica Fluvial, Sanitarias, etc.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
El alumno resolverá problemas relativos a conductos a presión y canales que incluyan diferentes condiciones de
operación y presencia de fenómenos hidráulicos y diseñará canales con base a los diferentes métodos
existentes.
No. UNIDAD I
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 3 DE 17
NOMBRE: Tuberías a presión: generalidades
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno describirá la importancia, las condiciones de diseño y operación de las tuberías a presión para el
aprovechamiento de los recursos naturales mediante obras hidráulicas que corresponden a la disponibilidad de
dichos recursos. Interpretará los conceptos fundamentales derivados del flujo y del conducto que influyen en el
movimiento del agua en tuberías a presión.
No.
TEMA
1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
1.2.6
1.2.7
1.2.8
TEMAS
HORAS
T
Artículo 27 Constitucional y Ley de Aguas Nacionales 1.0
Importancia de las conducciones a presión, en la
República Mexicana.
Descripción teórico-esquemática de obras de
infraestructura.
Sistemas de riego para su uso en agricultura.
Líneas de conducción, interconexión, distribución y
desalojo de agua en diferentes obras hidráulicas.
Instalaciones hidráulicas y sanitarias domésticas.
Obras de toma para presas.
Plantas de bombeo.
Conducciones para generación de energía eléctrica.
Emisores submarinos para vertido de aguas tratadas
o para enfriamiento de termoeléctricas.
Subtotal 1.0
P
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
EC
1.0
5C, 12C, 1B, 6B, 16C,
19C, 27C y 28C.
1.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Realización de lectura y exposición grupal relativa al contenido de la Ley de Aguas Nacionales, elaboración de
resumen y solución por parte de los alumnos de un cuestionario presentado por el profesor.
Proyección de un video y/o acetatos, exposición del tema con base a planos constructivos o croquis, explicación del
funcionamiento de las tuberías a presión en cada una de las obras de infraestructura, identificando su importancia
en cada caso, por parte del profesor.
Realización de resumen del (los) video(s) proyectado(s) alusivos al tema, elegido por el profesor.
Formación de mesas de trabajo para comentar y discutir las noticias de periódico investigadas por el alumno,
posteriormente se formará en conjunto una conclusión, elaboración de reporte que se entregará al profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
La primera evaluación parcial abarca las unidades I, II y III.
Examen escrito con un valor del 80%.
Tareas,
trabajo de investigación,
exposición, participación en clase, problemario resuelto, asistencia,
responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior tendrá un valor del 20 %.
No. UNIDAD I
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 4 DE 17
NOMBRE: Tuberías a presión: generalidades (continuación)
El alumno describirá la importancia, las condiciones de diseño y operación de las tuberías a presión para el
aprovechamiento de los recursos naturales mediante obras hidráulicas que corresponden a la disponibilidad de
dichos recursos. Interpretará los conceptos fundamentales derivados del flujo y del conducto que influyen en el
movimiento del agua en tuberías a presión.
No.
TEMA
1.2.9
1.2.10
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
TEMAS
HORAS
T
Extracción de agua subterránea por bombeo para
usos múltiples.
1.5
Diseño de circuitos e instalaciones industriales.
Tuberías a presión.
Características del conducto. (diámetro, longitud,
material, etc.)
Características del fluido. (tipo, propiedades físicas y
químicas)
Características del flujo (velocidad, gasto, presión) y
del conducto.
Subtotal 1.5
P
EC
1.5
1B, 4B, 6B, 20B, 27C,
28C, 2C, 8C y 21C
1.5
Realización de lectura y exposición grupal relativa al contenido de la Ley de Aguas Nacionales, elaboración de
resumen y solución por parte de los alumnos de un cuestionario presentado por el profesor.
Proyección de un video y/o acetatos, exposición del tema con base a planos constructivos o croquis, explicación del
funcionamiento de las tuberías a presión en cada una de las obras de infraestructura, identificando su importancia
en cada caso, por parte del profesor.
Realización de resumen del (los) video(s) proyectado(s) alusivos al tema, elegido por el profesor.
Formación de mesas de trabajo para comentar y discutir las noticias de periódico investigadas por el alumno,
posteriormente se formará en conjunto una conclusión, elaboración de reporte que se entregará al profesor.
Tareas,
trabajo de investigación,
exposición, participación en clase, problemario resuelto, asistencia,
responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior tendrá un valor del 20 %.
No. UNIDAD: II
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 5 DE 17
NOMBRE: Flujo permanente en tuberías a presión
El alumno resolverá problemas relativos a diferentes sistemas de tuberías.
No.
TEMA
TEMAS
HORAS
T
P
EC
1.0
15C, 20B, 22C, 23B y 24B
2.1.1
2.1.2
Flujo permanente y ecuación de la energía para fluido 1.0
real.
Representación gráfica.
Problemas de aplicación.
2.2
2.2.1
2.2.2
Sistemas de tuberías.
Tuberías en serie.
3.0
3.0
3C, 4B, 6B, 13C, 15C,
17C, 20B, 22C, 25B y
26C.
2.3
2.3.1
Tuberías en paralelo.
3.0
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
Redes de tuberías.
Redes abiertas
Redes cerradas
2.1
1.5
3.0
3C, 4B, 6B, 13C, 15C,
17C, 20B, 22C, 25B y
26C.
1.5
4.5
4.5
3C, 4B, 6B, 13C, 15C,
17C, 20B, 22C, 25B y
26C.
1.5
Subtotal 11.5
4.5
11.5
Exposición e identificación de los sistemas de tuberías existentes por parte de los alumnos, descripción de los
objetivos de su análisis y de los métodos para la solución de problemas por parte del profesor.
Resolución en clase de ejercicios de aplicación con la participación del alumno y guía del profesor; utilización de
pizarrón blanco, marcadores en todos los casos. Realización de problemas extra clase por parte de los alumnos.
Reporte de prácticas de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, exposición, participación en clase,
problemario resuelto, asistencia, responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo
anterior tendrá un valor del 20 %.
No. UNIDAD: III
CLAVE HIDV3004
HOJA: 6 DE 17
NOMBRE: Flujo no permanente en tuberías a presión
El alumno resolverá problemas que origina el flujo no permanente en las tuberías a presión, como es el golpe de
ariete, aplicando dispositivos de alivio para este fenómeno.
No.
TEMA
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.4
3.5
HORAS
TEMAS
T
Conceptos generales.
Flujo no permanente
Flujo compresible e incompresible
Golpe de ariete.
Causas y descripción del golpe de ariete.
Descripción teórica gráfica del golpe de ariete.
Celeridad de onda de presión.
Ecuaciones fundamentales del golpe de ariete.
Dispositivos de alivio para el golpe de ariete.
Válvulas, depósitos de aire comprimidos, cámaras de
oscilación.
Criterios de de selección y localización.
Condiciones óptimas para su buen funcionamiento.
Problemas de aplicación del golpe de ariete.
Práctica No. 1 Golpe de ariete. En dos instalaciones:
La torre de oscilación y El serpentín.
Subtotal
P
2.0
4.0
0.5
EC
1.0
4B, 6B, 11B, 13C, 15C,
19C, 23B y 22C.
3.5
4B, 6B, 11B, 13C y 23B.
4B, 6B, 11B, 13C y 23B.
1.0
2.5
8.5
1.5
6.0
1.5
3.5
11.5
4B, 6B, 9C, 11B, 13C y
23B.
Investigación documental, exposición y elaboración de reporte por parte de los alumnos sobre los dispositivos de
alivio para el control de los efectos del golpe de ariete.
Resolución en clase de ejercicios de aplicación con la participación del alumno y guía del profesor. Realización de
problemas extra clase, prácticas correspondientes a esta unidad en el laboratorio de Ingeniería Hidráulica.
Utilización de cámara fotográfica o de video, tradicional o digital, para mejorar la presentación de su reporte con las
imágenes y experiencias de las mediciones de las variables de los experimentos realizados.
Descripción por parte del profesor de los sistemas hidráulicos en los que se presenta el fenómeno de golpe de
ariete, apoyándose en apuntes, bibliografía, pizarrón blanco y marcadores; explicación de los métodos existentes
para su cálculo.
Reporte de prácticas de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, exposición, participación en clase,
problemario resuelto, asistencia, responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo
anterior tendrá un valor del 20 %.
ASIGNATURA: TUBERÍAS Y CANALES
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 7 DE 17
NOMBRE: Hidrometría en tuberías a presión
No. UNIDAD: IV
El alumno aplicará los diversos dispositivos y métodos de medición en tuberías, tanto en campo como en laboratorio
y comprobará la importancia de las ecuaciones de hidrometría.
No.
TEMA
HORAS
TEMAS
T
Conceptos de: hidrometría (en laboratorio y en 1.5
campo), aforo, fugas, filtraciones, desperdicios,
balance hidráulico, finalidad del aforo.
4.0
Medición de parámetros hidráulicos
4.2
Medición de presiones
4.2.1
Medición de gastos
4.2.2
4.2.2.1 Puntual (aforos)
4.2.2.2 Permanente
Tipos de medidores: tubo pitot, venturímetros,
orificios, diafragmas, toberas, vertedores, válvulas,
codos, aforadores proporcionales, electromagnéticos,
ultrasónicos.
Problemas relativos a la unidad.
4.3
Práctica No. 2 aforo en tuberías a presión.
4.4
Entrenador hidrodinámico, tuberías.
P
EC
1.0
4.1
Subtotal 5.5
18C
3C, 4B ,6B, 13C, 24B y
26C
2.0
1.5
4.5
3.5
5.5
9C, 20B y 22C
Investigación documental por parte del alumno de los métodos y equipos principales para medición de presiones y
gastos en tuberías.
Revisión del trabajo de investigación y explicación complementaria por parte del profesor. Resolución en clase de
ejercicios de aplicación con la participación del alumno y guía del profesor. Realización de problemas extra clase por
parte de los alumnos.
Realización por parte del alumno de la práctica correspondiente a esta unidad en el laboratorio de Ingeniería
Hidráulica de acuerdo a la secuencia establecida para este fin, explicación por parte del profesor. Utilización de
cámara fotográfica o de video, tradicional o digital, para mejorar la presentación de su reporte con las imágenes y
experiencias de las mediciones de las variables de los experimentos realizados.
Organización de mesas de trabajo para comentar y discutir las noticias de periódico investigadas por los alumnos,
elaboración de reporte con las conclusiones correspondientes.
La segunda evaluación abarca las unidades IV, V y VI.
Examen escrito con un valor del 80%, reporte de práctica de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, exposición
y trabajo en quipo, participación en clase, entrega de problemario y cuestionarios resueltos, asistencia,
responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores, lo anterior con un valor del 20%.
CLAVE: HIDV3004
No. UNIDAD: V
HOJA: 8 DE 17
NOMBRE: Flujo uniforme en canales
El alumno resolverá problemas relativos a canales (conducciones por gravedad) los cuales incluirán sus elementos
hidráulicos y geométricos, régimen uniforme, así como su funcionamiento dentro de obras hidráulicas.
No.
TEMA
5.1
5.2
5.3
5.4
TEMAS
HORAS
T
Importancia y utilización de canales en obras de 0.5
infraestructura hidráulica.
Definiciones y denotación de las características 1.0
geométricas de un canal, área hidráulica, bordo libre,
perímetro mojado, rugosidad, radio hidráulico, ancho,
talud de las paredes, tirante, pendiente longitudinal.
Ecuaciones para cálculo de área hidráulica, perímetro 1.0
mojado y radio hidráulico en canales rectangulares,
trapeciales y circulares.
Aplicación de las ecuaciones fundamentales para flujo
permanente en canales, utilizando diversos teoremas.
Identificación del Teorema de Bernoulli en canales:
línea de energía, gradiente hidráulico, gráfica, etc.
Valores por especificaciones de: velocidad, gasto,
presión, pendiente hidráulica y rugosidad en canales.
P
EC
1.5
1B, 2C, 8C y 21C
1B, 2C, 8C y 21C.
1B, 2C, 8C, 21C, 25B y
26C.
1.5
1B, 7C, 10C, 23B y 21C
1B, 2C, 8C y 21C.
1B, 8C, 21C y 24B.
Subtotal 2.5
3.0
Investigación documental y exposición por parte del alumno sobre la deducción de las ecuaciones del canal
rectangular, el trapecial y del canal circular, realización de resumen escrito que será entregado al profesor, el cual
aclarará dudas.
Clasificación de las ecuaciones que en cada caso son aplicadas, por parte de los alumnos.
Elaboración de síntesis escrita por parte del alumno del tema expuesto por el profesor
Explicación por parte del profesor referente a la aplicación de las tres ecuaciones fundamentales de hidráulica en
canales. Realización de gráficas, dibujos o esquemas que evidencien la utilización de cada ecuación en los
problemas de canales.
Examen escrito con un valor del 80%, reporte de práctica de laboratorio, tareas, trabajo de investigación,
exposición, trabajo en quipo, participación en clase, entrega de problemario y cuestionarios resueltos, asistencia,
responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
No. UNIDAD: V
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 9 DE 17
NOMBRE: Flujo uniforme en canales (continuación)
El alumno resolverá problemas relativos a canales (conducciones por gravedad) los cuales incluirán sus elementos
hidráulicos y geométricos, régimen uniforme, así como su funcionamiento dentro de obras hidráulicas.
No.
TEMA
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
TEMAS
HORAS
T
Definición de régimen uniforme. Equilibrio dinámico
de las fuerzas que actúan sobre el líquido. Deducción
de la fórmula de Chézy.
Obtención de la fórmula de Manning. Definición del
coeficiente de rugosidad n, valores que adopta para
diferentes materiales. Ejemplos de aplicación: cálculo
del gasto, de la velocidad y de la pendiente para
secciones de formas triangular, rectangular, trapecial
y circular.
Cálculo del tirante. Uso de gráficas, método de
iteración de punto fijo, obtención de los estimadores
correspondientes a las diferentes forma de sección.
Ejemplos de aplicación.
Criterio de máxima eficiencia hidráulica. Definición,
limitaciones de aplicación. Ejemplos de aplicación
para secciones de formas rectangular y trapecial.
Práctica No. 3 Flujo permanente y uniforme en
canales. Canal de Rehbock.
Subtotal
P
EC
1.5
1.5
1B, 2C, 8C, 20C y 14C
3.0
3.0
1B, 2C, 7C, 8C, 19C, 20C
y 14C.
2.5
3.0
1B, 2C, 8C, 10C, 20C y
14C
2.5
3.0
1B, 2C, 8C, 10C, 20C y
14C
2.0
1.5
6.5
6.5
10.5
Investigación documental y exposición por parte del alumno sobre la deducción de las ecuaciones del canal
rectangular, el trapecial y del canal circular, realización de resumen escrito que será entregado al profesor, el cual
aclarará dudas.
Clasificación de las ecuaciones que en cada caso son aplicadas, por parte de los alumnos.
Elaboración de síntesis escrita por parte del alumno del tema expuesto por el profesor
Explicación por parte del profesor referente a la aplicación de las tres ecuaciones fundamentales de hidráulica en
canales. Realización de gráficas, dibujos o esquemas que evidencien la utilización de cada ecuación en los
problemas de canales.
Examen escrito con un valor del 80%, reporte de práctica de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, trabajo en
quipo, participación en clase, entrega de problemario y cuestionarios resueltos, asistencia, responsabilidad,
comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
No. UNIDAD: VI
CLAVE HIDV3004
HOJA: 10 DE 17
NOMBRE: Energía específica y flujo gradualmente variado
El alumno identificará los conceptos de energía específica, régimen crítico y flujo gradualmente variado, así como
su importancia al presentarse en sistemas hidráulicos, sus interpretaciones físicas y expresiones gráficas. Así
mismo aplicará los diferentes métodos de cálculo para este tipo de flujo.
No.
TEMA
6.1
6.2
TEMAS
HORAS
T
P
Energía específica. Concepto. Interpretación física. 1.0
Expresión gráfica. Ventajas y desventajas del tipo de
régimen para un mismo gasto en un canal.
1.5
Régimen crítico. Definición. Interpretación física.
Ecuación general. Expresión gráfica. Tirante crítico.
6.3
Ejemplos numéricos de: flujo crítico, flujo subcrítico y
supercrítico.
1.0
6.4
Práctica No. 4 Energía específica en canales.
Canal de pendiente variable.
1.5
Subtotal 2.5
2.5
EC
0.5
1B, 2C, 8C, 20C y 14C
1.0
1B, 2C, 8C, 10C y 20C.
1.5
1B, 2C, 7C, 8C y 20C.
1B, 2C, 8C, 20C, 23B y
24B.
3.0
Realización de trabajos de investigación documental por parte del alumno. Explicación por parte del profesor sobre
las interpretaciones físicas y las ecuaciones.
Elaboración de un cuestionario de esta unidad desarrollado por el alumno.
Solución de problemas de aplicación con la participación del profesor y alumnos. Realización de problemas extra
clase por parte del alumno.
Realización por parte del alumno de las prácticas correspondientes a ésta unidad en el Laboratorio de Ingeniería
Elaboración de cuadros sinópticos que presenten, expliquen e integren los distintos tipos de perfiles que adopta la
superficie libre del agua, así como las causas que lo generan.
Explicación de la deducción de la ecuación de flujo lentamente variado por parte del profesor, quien posteriormente
entregará copias del tema al alumno.
Examen escrito con un valor del 80%, reporte de práctica de laboratorio, tareas, trabajo de investigación,
exposición, trabajo en quipo, participación en clase, entrega de problemario y cuestionarios resueltos, asistencia,
responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
No. UNIDAD: VI
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 11 DE 17
NOMBRE: Energía específica y flujo gradualmente variado (continuación)
El alumno identificará los conceptos de energía específica, régimen crítico y flujo gradualmente variado, así como
su importancia al presentarse en sistemas hidráulicos, sus interpretaciones físicas y expresiones gráficas. Así
mismo empleará los diferentes métodos de cálculo para este tipo de flujo.
No.
TEMA
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
TEMAS
HORAS
T
Análisis de los perfiles de la superficie libre del agua 1.5
relacionada a la pendiente del conducto.
Pendiente suave, Pendiente crítica, Pendiente fuerte, 1.0
Pendiente nula y Pendiente adversa
Métodos de cálculo de las curvas de remanso. 3.0
Explicación de los métodos para resolver la ecuación
de flujo gradualmente variado.
Integración directa
Integración gráfica
Paso a paso.
Solución de problemas relativos a la unidad.
Práctica No. 5 Flujo gradualmente variado.
Canal de Rehbock.
Subtotal 5.5
P
EC
1.0
1B, 2C, 8C y 20C.
1.0
1B, 8C, 9C, 10C, 21C y
23B.
3.0
1B, 7C, 8C, 9C, 21C y
23B.
1.5
1B, 8C, 9C, 21C y 23B.
1.5
1.5
3.0
6.5
Realización de trabajos de investigación documental por parte del alumno sobre las definiciones de energía
específica y régimen crítico.
Explicación por parte del profesor sobre las interpretaciones físicas y las ecuaciones, para lo cual se apoyará en el
pizarrón, marcador y borrador.
Elaboración de cuestionario de esta unidad desarrollado por el alumno, quien dará solución a sus cuestiones
guiados por el profesor.
Solución de problemas de aplicación con la participación del profesor y alumnos. Realización de problemas extra
clase por parte del alumno.
Realización por parte del alumno de las prácticas correspondientes a ésta unidad en el laboratorio de Ingeniería
Elaboración de cuadros sinópticos que presenten, expliquen e integren los distintos tipos de perfiles que adopta la
superficie libre del agua, así como las causas que lo generan.
Explicación de la deducción de la ecuación de flujo lentamente variado por parte del profesor, para lo cual se
apoyará en el pizarrón, marcador y borrador; posteriormente entregará copias del tema al alumno. Todo con guía y
asesoría del profesor.
Examen escrito con un valor del 80%, reporte de práctica de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, trabajo en
quipo, participación en clase, entrega de problemario y cuestionarios resueltos, asistencia, responsabilidad,
comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
CLAVE: HIDV3004
No UNIDAD: VII
HOJA: 12 DE 17
NOMBRE: Flujo rápidamente variado
El alumno identificará las características del salto hidráulico, su ecuación, parámetros geométricos de un canal en
donde se presente dicho fenómeno y resolverá problemas relacionados a esta unidad.
No.
TEMA
TEMAS
HORAS
T
7.1
El salto hidráulico. Concepto, descripción de los 0.5
problemas causados por su existencia.
7.2
Diferentes tipos de salto de acuerdo con el número de 1.0
Froude, claro, barrido, ahogado, ondulado, fuerte, etc.
7.3
Propósitos de la generación y utilización del salto 0.5
hidráulico.
7.4
Condiciones para forzar la generación del salto 0.5
hidráulico.
El salto hidráulico a partir de:
• Rápidas
• Apertura de compuertas
• Caídas hidráulicas
Deducción de la formula que define el salto hidráulico 2.0
y ecuaciones para tirantes conjugados, en secciones
transversales rectangulares y trapeciales.
7.5
7.6
Cálculo de la longitud del salto
problemas relativos a esta unidad.
7.7
Practica No. 6 Salto hidráulico en canales.
Canal de pendiente variable.
hidráulico
y
P
0.5
EC
1.5
1B, 2C, 8C y 20C.
1.5
1B, 8C, 9C, 21C y 23B.
1.5
1B, 7C, 8C, 9C, 21C y
23B
1.5
Subtotal 4.5
2.0
4.5
Definición del salto hidráulico por parte del alumno con guía y asesoría del profesor.
Identificación de las características del salto hidráulico por parte de los alumnos, previa explicación del profesor.
Realización de las prácticas correspondientes en el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica, con la utilización de
cámara fotográfica o de video para la presentación de su reporte. Realización de problemas en clase y extra-clase
por parte del alumno. Resolución del cuestionario.
La tercera evaluación abarca las unidades VII y VIII.
Examen escrito con un valor del 40%, realización del proyecto y su entrega tendrá un valor del 40%.
Tareas, participación en clase, asistencia, entrega de reportes de prácticas, cuestionario y problemario,
comportamiento, honradez, honestidad, responsabilidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 13 DE 17
NOMBRE: Diseño y aforo de canales.
No. UNIDAD: VIII
El alumno diseñará canales de tierra y revestidos y describirá los diversos dispositivos, métodos, enfoques y
criterios, para aforar tanto en laboratorio como en campo los parámetros hidráulicos más importantes en canales.
No.
TEMA
HORAS
TEMAS
T
8.1
Diseño de canales de tierra
3.0
Método de velocidad máxima permisible
Método de la fuerza tractiva
Diseño de canales revestidos
Sección recomendable
Importancia de las secciones de máxima eficiencia.
Funcionamiento y eficiencia hidráulica
Mínimos volúmenes de excavación y superficie de
revestimiento
Recomendaciones para su construcción.
Determinación del bordo libre
* Porcentaje del gasto
* Porcentaje del tirante
* Por viento
Solución del problema relativo a la unidad.
8.2
Aforo en canales.
Molinetes.
Flotadores.
Limnígrafos.
Químicos.
8.3
Práctica No. 7 Métodos de aforo en canales.
Canal de Rehbock y de pendiente variable.
P
EC
4.5
1B, 7C, 8C, 10C, 12C,
21C, 23B y 25B.
1.5
1.5
Subtotal 4.5
1B, 7C, 8C, 10C y 12C
1.5
Solución a un problema específico, que incluya términos de referencia, estudios sociales, económicos y técnicos,
presupuesto, planos y memoria de cálculo. Elaboración de trabajo de investigación documental por parte de los
alumnos, sobre dispositivos para aforo en canales. Realización de resumen escrito, exposición del mismo frente a
grupo. Resolución de dudas por parte del profesor que se presenten en la clase. Realización por parte del alumno
de la práctica correspondiente a ésta unidad en el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de acuerdo a la secuencia
establecida para este fin, explicación por parte del profesor. Utilización de cámara fotográfica o de video, tradicional
o digital, para mejorar la presentación de su reporte con las imágenes y experiencias de las mediciones de las
variables de los experimentos realizados.
La tercera evaluación abarca las unidades VII y VIII.
Examen escrito con un valor del 40%, realización del proyecto y su entrega tendrá un valor del 40%.
Tareas, participación en clase, asistencia, entrega de reportes de prácticas, cuestionario y problemario,
comportamiento, honradez, honestidad, responsabilidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 14 DE 17
RELACIÓN DE PRÁCTICAS
PRACT.
No.
NOMBRE DE LA PRÁCTICA
UNIDAD
DURACIÓN
LUGAR DE REALIZACIÓN
Las prácticas 2, 4, 6, 8, 9,
11 y 13 se realizarán en el
Laboratorio de Hidráulica.
1
Solución de problemas:
Tuberías en serie
Tuberías en paralelo
Redes cerradas y abiertas.
II
4.5
2
Golpe de ariete.
III
1.5
3
Solución de problemas relativos al
golpe de ariete.
III
2.0
4
Aforo en tuberías.
IV
1.5
5
Solución de problemas.
IV
2.0
6
Flujo permanente y uniforme en
canales.
V
1.5
7
Solución de problemas.
V
5.0
8
Energía específica en canales.
VI
1.5
9
Flujo gradualmente variado.
VI
1.5
10
Soluciones relativos a los temas:
Energía específica, flujo crítico,
subcrítico y supercrítico
VI
2.5
11
Salto hidráulico en canales.
VII
1.5
12
Problemas relativos
VII
0.5
13
Métodos de aforo en canales.
VIII
1.5
Total
27.0
Las prácticas 1, 3, 5, 7, 10
y 12 se realizarán en el
aula.
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 15 DE 17
PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
1er parcial
I, II y III
Reporte de prácticas de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, exposición,
participación en clase, problemario resuelto, asistencia, responsabilidad,
comportamiento, honradez, honestidad, actitud y valores; lo anterior tendrá un
valor del 20 %.
2do. parcial.
IV ,V y VI
Reporte de práctica de laboratorio, tareas, trabajo de investigación, exposición
trabajo en quipo, participación en clase, entrega de problemario y cuestionarios
resueltos, asistencia, responsabilidad, comportamiento, honradez, honestidad,
actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
3er. parcial
VII y VIII
Realización del proyecto y su entrega tendrá un valor del 40%.
Tareas, participación en clase, asistencia, entrega de reportes de prácticas,
cuestionario
y
problemario,
comportamiento,
honradez,
honestidad,
responsabilidad, actitud y valores; lo anterior con un valor del 20%.
CLAVE
B
1
X
C
BIBLIOGRAFÍA
Bonilla Gris, Robie. Hidráulica de conductos a superficie libre. I. P. N.
E. S. I. A., México, 2003, 130 págs.
2
X
Chow, Ven Te. Hidráulica de los canales abiertos. Editorial Diana, México,
1982, 667 págs.
3
X
Crane, Flujo de fluidos en válvulas, accesorios y tuberías. Editorial Mc Graw
Hill, México, 2000, 226 págs.
4
X
X
5
6
Díaz Díaz, Ángel. Apuntes de Tuberías. I. P. N.-E. S. I. A, México, 2000, 87
págs.
X
El desarrollo de las presas en México. Asociación Mexicana de Hidráulica,
México, 2002.
Fragoso Sandoval Lucio. Apuntes de Tuberías. I. P. N. -E. S. I. A, México,
1990, 143 págs.
7
X
French, Richard H. Hidráulica de los canales abiertos. Editorial Mc Graw Hill,
México, 1988, 724 págs.
8
X
Gardea Villegas, Humberto. Hidráulica de Canales. Facultad de Ingeniería
UNAM, México, 1999, 217 págs.
ASIGNATURA: TUBERIA Y CANALES
CLAVE
HOJA: 16 DE .17
C
BIBLIOGRAFÍA
9
X
Giles, Ronald V. Mecánica de fluidos e hidráulica. Editorial Mc. Graw Hill,
España, 1994, 273 págs.
10
X
Henderson, T. M. Open Channels Flow. Editorial Mc Millán series incivil
Enginnerig, Nueva York, 1969, 522 págs.
11
B
CLAVE: HIDV3004
X
Mancebo del Castillo, Uriel. Teoría del golpe de ariete y sus aplicaciones en
Ing. Hidráulica. Editorial Limusa, México, 1987, 247 págs.
12
X
Linsley, Ray K. y Franzini, Joseph B. Ingeniería de los Recursos Hidráulicos.
Editorial CECSA, México, 1984, 787 págs.
13
X
Mataix, Claudio. Mecánica de fluidos y maquina hidráulicas. Editorial HARLA,
14
X
Naudasher, Eduard. Hidráulica de canales (Diseño de estructuras). Editorial
Noriega Limusa, México, 2002, 381 págs.
15
X
Nekrasov, B. Hidráulica. Editorial Mir, Moscú, 1968, 275 págs.
16
X
Rabinovich, E. Z. Hidráulica. Editorial Mir, Moscú, 1968, 265 págs.
17
X
Saldarriaga V. Juan G. Hidráulica de tuberías. Editorial Mc. Graw Hill,
Colombia, 1998, 562 págs.
18
X
Secretaria de Agricultura y Recursos Hidráulicos. Instructivo de aforo de
corrientes. México, 1964, 342 págs.
19
X
Silvestre, Paschoal. Fundamentos de Hidráulica General. Editorial Limusa,
20
X
Sotelo Ávila, Gilberto. Hidráulica General. Editorial Limusa. México, 1999, 620
págs.
21
X
Sotelo Ávila, Gilberto. Hidráulica 2da. Parte, Flujo en Canales. Facultad de
Ingeniería, UNAM, México, 1993, 559 págs.
22
X
Streeter, Víctor Mecánica de fluidos e hidráulica. Editorial Mc. Graw Hill,
23
X
Trejo Pérez, Octavio. Apuntes de Hidráulica. México, E. S. I. A, México, 1980,
329 págs.
24
X
Trueba Coronel, Samuel. Hidráulica. Compañía Editorial Continental Sociedad
Anónima de Capital Variable, México, 1955, 446 págs.
ASIGNATURA: TUBERIA Y CANALES
CLAVE
B
25
X
C
CLAVE: HIDV3004
HOJA: 17 DE 17
BIBLIOGRAFÍA
Vennard, John K. Elementos de mecánica de fluidos. Editorial CECSA,
26
X
Wisler, Chester O, King Horace W., Woodburn, James G. Hidráulica. Editorial
Trillas, México, 1980, 354 págs.
27
X
Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. Editorial Alfaro,
28
X
“Ley de Aguas Nacionales y su reglamento 2004”, CNA, México, 199 págs.
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1. DATOS GENERALES
ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Zacatenco.
Ingeniería Civil
CARRERA:
ÁREA:
BÁSICAS
ACADEMIA:
Hidráulica
Quinto
SEMESTRE
C. INGENIERÍA
D. INGENIERÍA
C. SOC. y HUM.
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:
Ingeniero Civil, con estudios de maestría o equivalente a
tres años de experiencia en el área.
2. - OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:
El alumno resolverá problemas relativos a conductos a presión y canales que incluyan diferentes
condiciones de operación y presencia de fenómenos hidráulicos y diseñará canales con base a los
diferentes métodos existentes.
3. - PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS
Dominio
de:
conocimientos, conceptos,
teorías
de
hidráulica
general y en particular, de
conducciones en tuberías
a presión y canales.
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
HABILIDADES
Examen de oposición en la Facilidad de comunicación
materia.
Análisis y síntesis de los
Tener
estudios
de conocimientos.
maestría.
Creatividad.
Superación
profesional.
Límites
laboral.
Experiencia mínima de Ingenio.
dos años en el área de
estudio.
Manejo de grupos.
Experiencia mínima de Realización y usos
dos años en la docencia.
materiales didácticos.
ACTITUDES
Consistencia, responsabilidad
y compromiso en el trabajo.
de
en
docente
la
y
convivencia
Tolerancia en la
maestro alumno.
relación
Respeto así mismo.
Participante en proyectos Motivador hacia el estudio, Ética
de investigación en el área el razonamiento y la
Criterio
investigación.
correspondiente.
Experiencia en hidrometría Generar
favorable
práctica.
educativo.
ambiente Ejercicio crítico racional
trabajo
De gusto y satisfacción por el
trabajo docente
Solucionar problemas.
Compromiso social
ELABORÓ
Ing. Lucio Rosales Ramírez (TM)
Ing. Gabriel Delgado Pereyra (TV)
PRESIDENTE DE ACADEMIA
al
REVISÓ
AUTORIZÓ
M. en C. Demetrio Galíndez López
Ing. José Luis Minaburo Castillo
SUBDIRECTOR ACADÉMICO
DIRECTOR DEL PLANTEL
FECHA:
Agosto 2005

objetivo general - UTE y CV ESIA ZACATENCO

Transcripción

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