HIDRAULICA

HIDRAULICA

La hidraulica estudia el comportamiento de los liquidos en movimiento.

Un liquido no tiene forma propia,por lo que adopta la del recipiente que lo contiene. .


Ciencias  relacionadas con la hidráulica
Se relacionan íntimamente con la hidráulica las siguientes ramas

Mecánica de fluidos.mecánica de medios continuos que describe el movimiento de fluidos (gases y líquidos), sin tener en cuenta las causas que lo provocan (cinemática) o teniéndolas en cuenta (dinámica);

• Hidrología, que analiza el comportamiento del agua en la naturaleza, en las diversas fases del ciclo hidrológico;
• Hidrogeología, que se ocupa de las aguas subterráneas;
• Hidrografía, que se ocupa de la descripción y estudio sistemático de los diferentes cuerpos de agua planetarios;
• Oceanografía, que estudia todos los procesos físicos, químicos y biológicos que se dan en el mar y en los océanos

La Hidráulica General aplica los conceptos de la Mecánica de los Fluídos y los resultados de experiencias de Laboratorio en la solución de problemas prácticos que tienen que ver con el manejo del agua en almacenamientos y en conducciones a presión y a superficie libre.

Los conceptos de la Mecánica de Flúidos se resumen en tres capítulos:

1. Estática.
2. Cinemática.
3. Dinámica.

En la Estática se estudia el agua en reposo; en la Cinemática se trata de las líneas de flujo y de las trayectorias y en la Dinámica se estudian las fuerzas que producen el movimiento del agua.
De acuerdo con su variación en el tiempo el flujo del agua se clasifica como Permanente y Variable. Es Permanente cuando sus condiciones en un sitio determinado no cambian con el tiempo; en caso contrario el flujo se llama Variable o No permanente.


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principio de hidraulica.

Conducciones abiertas y cerradas

Las conducciones se diseñan para transportar agua desde un punto de inicio hasta su disposición final en un depósito o en otro conducto de mayor tamaño. En el punto de inicio, o ENTRADA, el conducto recibe el agua desde una estructura de captación y luego a lo largo de su recorrido puede recibir caudales adicionales que entran lateralmente. La disposición final del caudal se hace en el sitio de ENTREGA.
La conducción es abierta cuando por encima de la superficie del agua no existe ningún elemento, por ejemplo una tapa, que la separe de la atmósfera. En este caso el conducto tiene orillas y el flujo es a superficie libre.
Cuando la sección transversal del conducto tiene la forma de una figura geométrica cerrada, por ejemplo un círculo, un rectángulo o cualquier sección con tapa, la conducción es cerrada. Si en este tipo de conducciones el agua llena completamente la sección de flujo el conducto funciona a presión; en caso contrario el conducto funciona parcialmente lleno con flujo a superficie libre.
Debido a que en el diseño de una conducción puede resultar conveniente realizar cambios de alineamiento, de sección transversal, de pendiente, o de materiales a lo largo de su recorrido, es conveniente dividir la longitud total de la conducción en tramos. Cada tramo se considera como un CONDUCTO PRISMÁTICO porque está diseñado en un mismo material, y sus características geométricas: sección transversal , pendiente, y alineamiento se mantienen constantes.

Canales

Los canales son conducciones con flujo a superficie libre. Dentro de su estudio se incluyen los canales naturales y los canales artificiales.
En los canales se diseñan estructuras que permiten el control de los caudales y facilitan las condiciones de flujo . Entre estas estructuras se cuentan obras de entrada, captaciones, transiciones, rápidas, vertederos de exceso, vertederos laterales y obras de entrega.

Conductos a presión

Son conductos cerrados que funcionan llenos. Aunque su sección transversal no es siempre circular se conocen usualmente como Tuberías.
El movimiento del líquido se produce por diferencias de Energía Hidráulica a lo largo del conducto. 
La Energía Hidráulica (H) tiene tres componentes que son la Energía Potencial (Z), la Presión Interna (h) y la  Energía Cinética (hv) del líquido en movimiento. La relación entre ellas se analiza por medio de la ecuación de Bernoulli: 

H = Z + h + hv 

Estaciones de bombeo.

Cuando la Energía Hidráulica de que se dispone en un conducto a presión no es suficiente para cumplir con los requerimientos del diseño se instalan estaciones de bombeo en las cuales se incrementa la Energía existente mediante la aplicación de una energía externa. La estación de bombeo consta de una o varias bombas con sus correspondientes pozos de bombeo, tuberías de succión y descarga, y de las instalaciones civiles y electromecánicas adecuadas para su operación.

Acueductos y Alcantarillados.

Captaciones, desarenadores, conducciones, estaciones de bombeo, tanques de almacenamiento, plantas de tratamiento, redes de distribución, instalaciones domiciliarias, desagües sanitarios y de aguas lluvias.

Riego y drenaje.

Captaciones, desarenadores, conducciones, estaciones de bombeo, redes de distribución, aplicación del riego, drenaje agrícola.

Generación hidroeléctrica.

Captaciones, desarenadores, conducciones, tanques de carga, conductos de alta presión, turbomáquinas, canal de fuga o de descarga, drenajes.

 Hidráulica Fluvial e Ingeniería de Ríos

La Hidráulica Fluvial y la Ingeniería de Ríos combinan conceptos de Hidrología,  Hidráulica General, Geomorfología y Transporte de sedimentos. 
Estudian las características del flujo en las corrientes naturales en lo que se refiere a caudales, niveles medios y extremos, velocidades de flujo, variaciones del fondo por socavación y sedimentación, capacidad de transporte de sedimentos y ataques contra las márgenes, y tienen una participación importante en el diseño de las estructuras hidráulicas que se construyen en los cauces o cerca de ellos. 
Entre estas estructuras se cuentan las siguientes:

Captaciones, Obras de Desviación, Presas de Embalse, Vertederos, Desarenadores, Conducciones, Descarga de alcantarillados de Aguas Lluvias y de Aguas Negras, Muros de Contención,  Obras de Encauzamiento, Puentes, Box-Culverts, Espolones, Tablestacados, Pilotes, Revestimiento de Taludes, Empedrados, Acorazamiento del Lecho,  Cruces Subfluviales, Jarillones.

Hidráulica Marítima y de Costas 

La Hidráulica Marítima trata de los fenómenos relacionados con la generación de olas y mareas, su cuantificación, la determinación de sus efectos sobre la navegación marítima, los puertos, la conservación de las playas y la protección de las obras que se construyen en las costas.

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mano hidraulica funcionamientos del sistema.