Guías teórico-prácticas de laboratorios de mecánica de fluidos e hidráulica

Myriam Yolanda Paredes Ceballos; Esneyder Jiowany Lavacude Acero; Óscar Andrés Rodríguez Gil

doi:10.19053/9789586605847

Autores/as

Myriam Yolanda Paredes Ceballos

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

https://orcid.org/0000-0003-1230-8734

Esneyder Jiowany Lavacude Acero

https://orcid.org/0000-0003-2579-3230

Óscar Andrés Rodríguez Gil

https://orcid.org/0000-0001-6512-9719

DOI: https://doi.org/10.19053/9789586605847

Palabras clave:

Mecánica de fluidos, Hidráulica, Laboratorio, Física, Aprendizaje significativo, Modelos matemáticos

Sinopsis

Esta guía de laboratorios de mecánica de fluidos e hidráulica se basa en conceptos simples físicos aplicados al estudio de diferentes fluidos, a la forma en que estos reaccionan al verse sometidos a diferentes cargas y trabajos. Busca crear un canal
que facilite el aprendizaje de las leyes de física de tal manera que el estudiante emplee sus conocimientos teóricos, y los lleve a un campo de acción, donde él pueda desarrollar su conocimiento de manera autónoma, y generar espacios didácticos que le permitan el aprendizaje.

Capítulos

Preliminares

PDF
I. Laboratorio n.° 1. Manejo de cifras significativas, determinaciones de áreas, volúmenes y conversión de unidades

PDF
II. Laboratorio n.° 2. Densidad de los fluidos

PDF
III. Laboratorio n.° 3. Temperatura y dilatación lineal

PDF
IV. Laboratorio n.° 4. Caudal del movimiento de fluidos

PDF
V. Laboratorio n.° 5. Principios de Arquímedes y Pascal

PDF
VI. Laboratorio n.° 6. Método volumétrico y ecuación de continuidad

PDF
VII. Laboratorio n.° 7. Movimiento uniforme rectilíneo

PDF
VIII. Laboratorio n.° 8. Determinación coeficiente longitudes equivalentes

PDF
IX. Laboratorio n.° 9. Coeficientes de descarga (CD), velocidad (CV) y contracción (CC) en un orificio de pared delgada

PDF
X. Laboratorio n.° 10. Vaciado de tanques y determinación del coeficiente de descarga

PDF
XI. Laboratorio n.° 11. Manejo de vertederos

PDF
XII. Laboratorio n.° 12. Aforo en tuberías

PDF
XIII. Laboratorio n.° 13. Resalto hidráulico

PDF
XIV. Laboratorio n.° 14. Canales: determinación de coeficientes de Manning (N) y de Chézy (C)

PDF
XV. Laboratorio n.° 15. Manejo de caudal con molinete

PDF

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Myriam Yolanda Paredes Ceballos, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

De ciudadanía múltiple colombiana y ecuatoriana, terminó sus estudios como Ingeniera Sanitaria en 1991, realizó el Máster en Gestión Ambiental, 2019 en España. Se ha venido desempeñando como consultora en estudios relacionados al área sanitaria, hidráulica y ambiental en diferentes municipios a
nivel regional y nacional. Entusiasmada en la ejecución de proyectos que contribuyan al aprendizaje autónomo de los estudiantes de las Tecnologías, actualmente docente en TOC de FESAD de la UPTC.

Esneyder Jiowany Lavacude Acero

Nació en Duitama, actualmente está terminando los estudios de Ingeniería Civil, se ha desempeñado desde su graduación en 2018 como Tecnólogo en Obras civiles en diferentes empresas constructoras de la ciudad de Bogota.

Óscar Andrés Rodríguez Gil

Nació en Cerinza- Boyacá; sus estudios han estado relacionados con el área de Obras civiles, de profesión Tecnólogo en Obras civiles y Topografía. Actualmente se desempeña como inspector de Obras en el departamento de Boyacá.

Citas

Arreaga, W. A., y Mantilla, D. F. (2016). Determinación de coeficientes de descarga en orificios circulares, de pared delgada en descarga libre para diferentes diámetros en modelos físicos. [Trabajo de grado, Universidad de Guayaquil]. Guayaquil, Ecuador.

Baca, B. A. (2019). Estudio de la fuerza específica, energía específica y flujo crítico en canales abiertos. [Trabajo de grado, Universidad de San Carlos de Guatemala]. Ciudad de Guatemala, Guatemala.

Beléndez, T., y Beléndez, A. (2002). Tema 1. Magnitudes y unidades. Recuperado de https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/13684/1/01_MAGNITUDES_BIB.pdf

Beléndez, A., Bernabeu, G., y Pastor, C. (1988). Magnitudes, vectores y campos Temas de: Magnitudes y unidades. Recuperado el 5 de noviembre de 2019, de https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/11353/3/Magnitudes_y_unidades.pdf

Botia, C., y López, D. (2015). Dilatación lineal. Bogotá, Colombia: Universidad Militar Nueva Granada

CEM - Sistema Internacional de Unidades. (18 de mayo de 2019). Innovando en metrología. Recuperado el 21 de noviembre de 2019, de: https://www.cem.es/content/el-sistema-internacional-de-unidades-si

Covarrubias, J. A. (Noviembre de 2017). Evaluación del caudal del agua en el arroyo la Encantada de Saltillo y Ramos, Arizpe. [Tesis de Licenciatura, Universidad Autónoma Agraria An- tonio Narro]. Recuperado el 10 de septiembre de 2019, de http://repositorio.uaaan.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/42619/K65005%20Covarrubias%20Cancino%20Jos%C3%A9%20Alejandro.pdf?sequence=1&isAllowe-d=y

Díaz, A. G. (2020). Modelación mediante software CFD de los ensa- yos de vertedero rectangular y triangular del canal hidráulico del laboratorio de hidráulica de la Universidad Santo Tomás, sede Villavicencio. [Trabajo de grado, Universidad Santo Tómas]. Vi- llavicencio, Colombia.

Domingo, A. M. (2018). Apuntes de transmisión de calor. Recupera- do el 17 de noviembre de 2019, de http://oa.upm.es/50949/1/ amd-apuntes-transmision-calor-v2.8.pdf

Férnandez, L. (2009). Guía de laboratorio. Mecánica de los fluidos. Universidad de los Andes. Mérida, Venezuela.

García, J. L. (1959). Sistemas de unidades físicas. Anales de la Univer- sidad de Murcia, 17(1.2).

Godino, J., Batanero, C., y Roa, R. (2002). Medida de magnitudes y su didáctica para maestros. Recuperado el 25 de octubre de 2019, de https://www.ugr.es/~jgodino/edumat-maestros/manual/5_Medida.pdf

Godoy, J. E. (Septiembre de 2019). Comparación y validación de las ecuaciones para vertederos de pared delgada desarrolladas en el laboratorio de mecánica de fluidos e hidráulica, Facultad de Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala, en el ca- nal de riego de la aldea, el Rancho. San Agustín Acasaguastlán, El progreso. [Trabajo de grado Universidad de San Carlos de Guatemala]. Ciudad de Guatemala, Guatemala.

Hernández, W. C. (2003). Rediseño del tutor de pérdidas por fricción. [Tesis de grado, Universidad de los Andes]. Bogotá, Colombia. Recuperado de https://repositorio.uniandes.edu.co/hand- le/1992/15914

Higuita, V., Busto, J., y Gómez D. (2017). Manual de laboratorio de mecánica de fluidos. Cidi, Centro de investigación para el desarrollo y la innovación. 65. Recuperado de https://repository.upb. edu.co/bitstream/handle/20.500.11912/3230/MANUAL%20DE%20LABORATORIO%20DE%20MEC%c3%81NI- CA%20DE%20FLUIDOS.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Jaramillo, G. (2019). Manual de Física Mecánica I. Armenia, Colombia: Edición de prueba.

Jiménez, O. (2015). Fórmulas generales para los coeficientes deChézy y de Manning. Tecnología y ciencias del agua., 6(3), 33-38.

Lux, M. (2010). Medidores de flujo en canales abiertos. [Trabajo de grado, Universidad de San Carlos de Guatemala]. Recuperado de http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_3165_C.pdf

Marbello, R., y Cárdenas, M. (2012). Ecuaciones de diseño de cunetas, empleando la ecuación de Manning y la ecuación de Darcy & Weisbach-Colebrook & White. Caso colombiano. Trabajo presentado en conferencia. Bogotá, Colombia: Colebrook & White.

Márquez, A. (Septiembre de 2012). Caracterización de velocidades instantáneas y filtrado de datos en resaltos hidráulicos: acondicionamiento de un canal de laboratorio. [Trabajo de grado, Universidad Politécnica de Cartagena]. Cartagena, Colombia.

Moreno, F. (2017). Cifras significativas, Resúmenes de física. Recuperado el 29 de octubre de 2020, de http://.escritoscientificos. es/trab21a40/cifrassignificativas/00cifras.htm)

Moreyra, A. (compiladora). (2016). Gestión del agua y riego: para el desarrollo de los territorios. Buenos Aires, Argentina: Ediciones INTA.

Mott, R. (2006). Mecánica de fluidos. Ciudad de México, México: Pearson Educación.

Palomino, J. M. (2014). Patente nº 1039-2012-R. Callao, Perú.

Patino, L., y Espinoza, H. (2015). Convección de calor intersticial en el flujo de fluidos a través de medios porosos. Tecnología y ciencias del agua., 19(2), 37-51.

Pérez, E. (2010). Día Mundial de la Metrología y el BIPM. Boletín Científico Técnico INIMET. (1), 1-2.

Pérez, R. (2005). Manual de prácticas de laboratorio de hidráulica. Medellín, Colombia: Universidad Nacional de Colombia.

Plaza, L. F. (2017). Modelo matemático para vaciado de tanques. Scientia et technica, 22(1), 89-94. doi. org/10.22517/23447214.9185

Universidad Rafael Landívar. (s.f.). Principio de Arquímedes. Recuperado de http://biblio3.url.edu.gt/Libros/provinciales/arquimides.pdf

Xnomind. (21 de enero de 2020). Principio de Pascal [Entrada de blog]. Recuperado el 28 de julio de 2020, de https://www.principiode.com/principio-de-pascal/

Resnick, R., y Halliday, D. (1986). Física: Parte 1. (4ª ed.). México: Compañía Editorial Continental.

Salas, A., y Pérez, L. (2007). Open Course Ware. Universidad de Sevi- lla. Curso en línea: Hidráulica y Riegos. Recuperado de http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/ Course_listing

Selvitecum. (4 de septiembre de 2014). Estudio de inundabilidad. [Entrada de blog]. Recuperado el 24 de octubre de 2019, de: http://selvitecum.com/blog/tag/arcgis/

Socas, C. (15 de noviembre de 2014). Sembrando valores. [Entrada de blog]. Recuperado el 27 de noviembre de 2019, de http://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/edublogs/ceipprofesorcarlossocasmunoz/densidad/

Sotelo, G. (2010). Hidráulica general, fundamentos. Ciudad de México, México: Limusa S.A.

Vite, L. (2014). Características de los líquidos. Vida Científica Boletín científico de la Escuela Preparatoria N°. 4, 2(4).

Valturs. (s.f.). Historia del concreto. [Entrada de blog]. Recuperado el 17 de noviembre de 2020, de https://es.slideshare.net/

Vera, R. (Noviembre de 2018). Evaluación de tres tipos de tuberías usadas en tratamientos magnéticos para reducción de concentraciones de calcio y magnesio en aguas duras. [Trabajo de grado, Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Munabi, Manuel Féliz López]. Calceta, Ecuador.

Villamar, M. (Marzo de 2020). Estrategias metodológicas para la conceptualización del movimiento rectilíneo uniformemente variado utilizando problemas abiertos. [Trabajo de grado, Universidad de Guayaquil]. Guayaquil, Ecuador.

Villamarín, S. (2013). Manual básico de diseño de estructuras de disipación de energía hidráulica. [Trabajo de grado, Escuela Politécnica del Ejército]. Sangolquí, Ecuador.

Villegas, J., López, A., Morales, J., Pliego, M., Fuentes C., y López, A. (2015). Expresiones analíticas del coeficiente de pérdidas de energía en dispositivos de reducción del diámetro bajo régi- men forzado. Revista de Ingeniería, (43), 24-31.

Enlaces para ver videos de los laboratorios

https://youtu.be/Xz-aHu0AdbY

https://youtu.be/lhjFZzaDftQ

https://youtu.be/0kprnmG7KcM

https://youtu.be/oKvSiQ_jd34

https://youtu.be/8Z6rVjf4WRA

https://youtu.be/9RuO2r_5v0I

https://youtu.be/fuJ1nWnrmQc

https://youtu.be/O2nhR2FAGGo - longitudes equivalentes Coeficiente de descarga de pared delgada: https://youtu.be/SMTJf2GIseE

Vaciado tanques https://youtu.be/tK486fhCXNY

Manejo de vertederos: https://youtu.be/w4eNSurjiQs - https://youtu.be/w4eNSurjiQs

Aforo de tuberías: https://youtu.be/T2GTjCidYB4