Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

MÓDULO: OBLIGATORIA-COMÚN A LA RAMA AGRÍCOLA

MATERIA: BASES DE LA INGENIERÍA DEL MEDIO RURAL

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Descripción/Contenidos

Propiedades de los fluidos.

Hidrostática.

Ecuaciones fundamentales del movimiento de líquidos.

Corrientes en carga. Bombas e impulsiones.

Corrientes libres.

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Competencias genéricas

No aplica.

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Competencias específicas

No aplica.

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Resultados aprendizaje

RA01. Poseer conocimientos de los principios y métodos utilizados en la Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural, algunos de ellos en la vanguardia del conocimiento, que sienten las bases de un pensamiento crítico. Tipo: Conocimientos y contenidos.

RA02. Integrar las principales metodologías y técnicas utilizados en la Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural. Tipo: Conocimientos y contenidos.

RA04. Identificar los nuevos desafíos y problemas en el campo del sector agroalimentario, con una perspectiva de sostenibilidad respetuosa con el entorno, prestando especial importancia al aprendizaje continuo e innovador. Tipo: Conocimientos y contenidos.

RA05. Desarrollar actividades en el ámbito de la Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural asumiendo un compromiso social, ético y sostenible en sintonía con la realidad del entorno humano y natural. Tipo: Habilidades y destrezas

RA08. Trabajar en equipos multidisciplinares y multiculturales. Tipo: Habilidades y destrezas.

RA11. Demostrar capacidad para trabajar por proyectos. Tipo: Habilidades y destrezas.

RA17. Conocer adecuadamente los problemas físicos, las tecnologías, maquinaria y sistemas de suministro hídrico y energético, los límites impuestos por factores presupuestarios y normativas constructiva, y las relaciones entre las instalaciones o edificaciones y explotaciones agrarias, las industrias agroalimentarias y los espacios relacionados con la jardinería y el paisajismo con su entorno social y ambiental, así como la necesidad de relacionar aquellos y ese entorno con las necesidades humanas y de preservación del medio ambiente. Tipo: Competencia

RA37. Conocer, comprender y aplicar los principios de Ingeniería del Medio Rural: cálculo de estructuras y construcción, hidráulica, motores y máquinas, electrotecnia y proyectos técnicos. Tipo: Competencia.

ENAEE-1.2. Conocimiento y comprensión de las disciplinas de ingeniería propias de su especialidad, en el nivel necesario para adquirir el resto de competencias del título, incluyendo nociones de los últimos adelantos. Tipo: Resultados ENAEE.

ENAEE-2.1. La capacidad de analizar productos, procesos y sistemas complejos en su campo de estudio; elegir y aplicar de forma pertinente métodos analíticos, de cálculo y experimentales ya establecidos e interpretar correctamente resultados de dichos análisis. Tipo: Resultados ENAEE.

ENAEE-3.1. Capacidad para proyectar, desarrollar y diseñar nuevos productos complejos (piezas, componentes, productos acabados, etc.), procesos y sistemas con especificaciones definidas de forma incompleta, y/o conflicto, que requieren la integración de conocimiento de diferentes disciplinas y considerar los aspectos sociales, de salud y seguridad, ambientales, económicos e industriales; seleccionar y aplicar las metodologías  apropiadas o utilizar la creatividad para desarrollar nuevas metodologías de  proyecto. Tipo: Resultados ENAEE.

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Metodología

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Evaluación

Si en alguna de las actividades no se cumpliera el mínimo para ponderar, la nota de la asignatura será como máximo 4,9 sobre 10 (suspenso).

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Temario

Tema 1. La ingeniería hidráulica en el medio rural.

Ingeniería e ingeniería hidráulica. Visión general de la ingeniería hidráulica en el medio rural. Hidrología e hidráulica.

Tema 2. Definición y propiedades de los fluidos.

Magnitudes, dimensiones, medidas, unidades, factor de conversión. Análisis dimensional. Números adimensionales en hidráulica. Fluido, líquido, gas. Densidad y peso específico. Presión. Fuerzas de cuerpo y de enlace. Presión absoluta y relativa. Compresibilidad. Viscosidad. Energía (tensión) superficial. Capilaridad y adsorción. Presión de vapor y solubilidad. Cavitación.

Tema 3. Hidrostática.

Ecuación fundamental de la hidrostática. Empujes sobre superficies sumergidas. Principio de Arquímedes. Teorema de Pascal. Aparatos para la medida de presión basados en la hidrostática.

Tema 4. Aspectos fundamentales del flujo de líquidos.

Líquidos en reposo y en movimiento. Flujo, caudal, velocidad media. Clasificación de flujos. Elementos geométricos de una sección de corriente.

Tema 5. Ecuaciones fundamentales del flujo de líquidos.

Principios y leyes que rigen la Hidráulica. Aproximación a la metodología de análisis del flujo de líquidos. Ecuación de continuidad. Principio de Bernoulli. Ecuación de la energía. Ecuación de cantidad de movimiento.

Tema 6. Corrientes en carga.

Determinación de pérdidas de carga en tuberías. Cálculo de tuberías sencillas. Curva característica de una tubería. Sistemas complejos de tuberías. Conducciones de líquidos en industrias agroalimentarias. Redes ramificadas de tuberías en sistemas de riego a presión.

Tema 7. Bombas e impulsiones.

Turbomáquinas: clasificación. Bombas centrífugas: principios del funcionamiento, partes de que consta. Altura manométrica. Curvas características de una bomba centrífuga. Cavitación de bombas, altura máxima de aspiración. NPSH disponible, NPSH necesario. Estudio de sistemas sencillos de impulsiones. Punto de funcionamiento. Curva motriz y curva resistente. Impulsiones en industrias agroalimentarias. Impulsiones en sistemas de riego a presión.

Tema 8. Corrientes libres.

Clasificación de las corrientes libres. Ecuaciones fundamentales del flujo en lámina libre para corrientes permanentes, incompresibles y unidimensionales. Flujo uniforme. Energía específica. Flujo crítico. Introducción al flujo variado. Introducción a la medición de caudales en corrientes libres: vertederos de pared gruesa. Canales y acequias para el riego agrícola.

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Programa de prácticas experimentales

Práctica 1. Principales unidades en Hidráulica. Factor de conversión.

Sistemas de unidades. Peso y masa. Densidad y peso específico. Presión. Energía y potencia. 

Práctica 2. Energía en una sección de una corriente. Introducción a la ecuación de la energía. Concepto y comprobación experimental de la pérdida de carga.

Práctica 3. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli.

Práctica 4. Hidrometría. Aplicación de las ecuaciones fundamentales.

Venturímetro. Vertederos de pared delgada. Molinete hidráulico.

Práctica 5. Hidrostática.

Piezómetro. Manómetros diferenciales. Empujes sobre superficies sumergidas planas. 

Práctica 6. Pérdidas de carga en tuberías (lineales)

Pérdidas de carga lineales y localizadas. Ecuación universal de pérdidas de carga de Darcy-Weisbach. Ejemplos de la importancia de la pérdida de carga

Práctica 7. Pérdidas de carga en tuberías II (localizadas)

Determinación experimental de la pérdida de carga localizada. Determinación de, ¿Coeficiente K¿. Longitud equivalente y ejemplo de su uso.

Práctica 8. Bombas centrífugas

Interés y necesidad de un bombeo. Tipos de máquinas elevadoras y de turbobombas. Bombas centrífugas. Curvas características de una bomba centrífuga.

Práctica 9. Disipación real de energía en tuberías. Profundización en las características de tuberías en paralelo. Variación de presión en tuberías: implicaciones

Práctica 10. Redes ramificadas con Excel

Práctica 11.  Corrientes libres (I).

Clasificación de corrientes libres. Elementos geométricos de corrientes libres. Ecuación de la energía en corrientes libres. Flujo uniforme: ecuación de Manning: comprensión y comprobación en laboratorio.  Resalto hidráulico: obtención de ecuaciones y comprobación experimental.

Práctica 12.  Corrientes libres (II).

Diseño de acequias y canales con software específico y hojas de cálculo.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Casalí, J. y J. J. López, 2004. Prácticas para una introducción a la Hidráulica. Universidad Pública de Navarra. Dirección de Publicaciones. Pamplona.

Cátedra de Mecánica de Fluidos, 1992. VI Curso de Ingeniería Hidráulica Aplicada a los Sistemas de Distribución de Agua. Unidad Docente de Mecánica de Fluidos, Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente, Universidad Politécnica de Valencia.

Coutinho de Lencastre, A.,Camilo Robles García (versión española),  1998. Manual de ingeniería hidráulica. Dirección de Publicaciones de la Universidad Pública de Navarra. Pamplona

Sotelo Ávila, G., 1990. Hidráulica General. Volumen 1. Fundamentos. Limusa. México DF.

Shames, I. H., 1995. Mecánica de Fluidos. McGraw-Hill Interamericana. Santafé de Bogotá

Streeter, V.L. E.B. Wylie K. W. Bedford, 2000. Mecánica de los Fluidos. McGraw-Hill, Santa Fe de Bogotá

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Idiomas

CASTELLANO

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Lugar de impartición

AULARIO Y LABORATORIO HIDRÁULICA

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