hidraulico

1. CURSO DE DISEÑO HIDRÁULICO I
Docente: Ing. Jaime Gutiérrez Padilla, M.Sc.
Email: jhgutierrez@uce.edu.ec
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos

2. DISEÑO HIDRÁULICO I
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
FUERZA ESPECÍFICA
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
El concepto de impulso se puede introducir mucho antes del conocimiento sobre el cálculo
diferencial e integral con algunas consideraciones.
Segunda ley de Newton, si la masa “m” se aplica a la fuerza “F” aquella adquiere una aceleración
“a”, de acuerdo con la expresión:
a
m
F .
=
Multiplicando ambos miembros por el tiempo “t” en que se aplica la fuerza “F” :
t
a
m
t
F .
.
. =

3. DISEÑO HIDRÁULICO I
1.1.2. 2. Momentum –
Fuerza Específica en un
canal
1
2
Y1
Y2
F1
F2
V1
V2
Y
Nivel de referencia
Z1
Z2
W

4. DISEÑO HIDRÁULICO I
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
FUERZA ESPECÍFICA
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
v
t
a =
. v
m
t
F .
. =
Como:
Impulso = Momentum
t
F
I .
=
unidades del impulso en el Sistema Internacional son






s
m
kg
.

5. DISEÑO HIDRÁULICO I
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
La cantidad de movimiento se define como el producto de la masa de un
cuerpo material por su velocidad para luego analizar su relación con la ley
de Newton a través del teorema del impulso y la variación de la cantidad de
movimiento.
La cantidad de movimiento obedece a una ley de conservación, lo cual
significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o sea
uno que no es afectado por fuerzas exteriores, y cuyas fuerzas internas no
son disipadoras) no puede ser cambiada y permanece constante en el
tiempo.
Cantidad de movimiento.

6. DISEÑO HIDRÁULICO I
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
Cantidad de movimiento. (Segunda Ley de Newton)
a
m
F .
=
dV
m
Fdt
ó
dt
dV
m
a
m
F .
.
. =
=
=
Vol
m
=

Vol
g
m
Vol
W *
=
=
 Vol
g
m

=
t
Vol
Q = t
Q
Vol *
=
t
g
Q
m 
= .
.

t
dV
t
g
Q
a
m
F


=
= *
*
*

dt
dv
t
v
v
t
v
a
i
f
=
−
=
=

7. DISEÑO HIDRÁULICO I
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
Cantidad de movimiento. (Segunda Ley de Newton)
t
dV
t
g
Q
a
m
F


=
= *
*
*

dV
g
Q
F *
*

=
1
2 V
V
dV −
=
V
g
Q
F 
= .
.

( )
1
2
2
1
.
.
V
V
g
Q
F
t
i −
=

=

𝛾. 𝑄
𝑔
. β2𝑉2 − β1𝑉1 = 𝐹1 − 𝐹2
Ecuación del Momentum

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Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
( ) 2
1
1
2
.
.
P
P
V
V
g
Q
−
=
−

Ecuación del Momentum
Donde:

2
1 P
y
P
Q : Gasto en m3/S
V : Velocidad en la sección 1 y 2
: Son las fuerzas resultantes que actúan en las dos secciones.
: Peso específico del agua en kg/m3

9. DISEÑO HIDRÁULICO I
Unidad I: Principios Básicos de la Hidráulica de canales abiertos
1.1.2. 2. Momentum – Fuerza Específica en un canal
1.1. Introducción al flujo en canales abiertos
1.1.2. Propiedades y parámetros importantes de un canal
FUERZA HIDRODINÁMICA
Cuando se examina la aplicación de la segunda ley de movimiento de Newton
en los problemas básicos de flujo permanente en canales abiertos, es
conveniente comenzar con el caso de un problema general, como se muestra
esquemáticamente en la (figura 3.1). Dentro del volumen de control definido en
esta figura, hay una pérdida desconocida de energía y/o fuerza actuante sobre
el flujo entre las secciones 1 y 2; el resultado es un cambio en la cantidad de
movimiento lineal de flujo. En muchos casos, este cambio en la cantidad de
movimiento se asocia con un cambio en el tirante del flujo.

10. Continúa
DISEÑO HIDRÁULICO I