Ingeniería hidráulica
La ingeniería hidráulica como subdisciplina de la ingeniería civil se ocupa del flujo y transporte de fluidos , principalmente agua y aguas residuales. Una característica de estos sistemas es el amplio uso de la gravedad como fuerza motriz para provocar el movimiento de los fluidos. Esta área de la ingeniería civil está íntimamente relacionada con el diseño de puentes , represas , canales , acequias y diques , y con la ingeniería tanto sanitaria como ambiental .
La ingeniería hidráulica es la aplicación de los principios de la mecánica de fluidos a problemas relacionados con la recolección, almacenamiento, control, transporte, regulación, medición y uso del agua. [1] Antes de comenzar un proyecto de ingeniería hidráulica, uno debe calcular cuánta agua está involucrada. El ingeniero hidráulico se ocupa del transporte de sedimentos por el río, la interacción del agua con su límite aluvial y la ocurrencia de socavación y deposición. [1] "El ingeniero hidráulico en realidad desarrolla diseños conceptuales para las diversas características que interactúan con el agua, como aliviaderos y obras de salida para presas, alcantarillas para carreteras, canales y estructuras relacionadas para proyectos de riego e instalaciones de agua de refrigeración para centrales térmicas .." [2]
Algunos ejemplos de los principios fundamentales de la ingeniería hidráulica incluyen la mecánica de fluidos , el flujo de fluidos, el comportamiento de los fluidos reales, la hidrología , las tuberías, la hidráulica de canales abiertos, la mecánica del transporte de sedimentos , el modelado físico, las máquinas hidráulicas y la hidráulica de drenaje.
Fundamentos de Ingeniería Hidráulica define la hidrostática como el estudio de los fluidos en reposo. [1] En un fluido en reposo, existe una fuerza, conocida como presión, que actúa sobre los alrededores del fluido. Esta presión, medida en N/m 2 , no es constante en todo el cuerpo del fluido. La presión, p, en un cuerpo dado de fluido, aumenta con el aumento de la profundidad. Donde la fuerza hacia arriba sobre un cuerpo actúa sobre la base y se puede encontrar mediante la ecuación:
Al reorganizar esta ecuación se obtiene la cabeza de presión . Los cuatro dispositivos básicos para medir la presión son un piezómetro , un manómetro , un manómetro diferencial, un manómetro de Bourdon y un manómetro inclinado. [1]
La principal diferencia entre un fluido ideal y un fluido real es que para el flujo ideal p 1 = p 2 y para el flujo real p 1 > p 2 . El fluido ideal es incompresible y no tiene viscosidad. El fluido real tiene viscosidad. El fluido ideal es solo un fluido imaginario ya que todos los fluidos que existen tienen cierta viscosidad.
