Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

MÓDULO: OBLIGATORIA-COMÚN A LA RAMA AGRÍCOLA

MATERIA: BASES DE LA INGENIERÍA DEL MEDIO RURAL

Subir

Descripción/Contenidos

Propiedades de los fluidos.

Hidrostática.

Ecuaciones fundamentales del movimiento de líquidos.

Corrientes en carga. Bombas e impulsiones.

Corrientes libres.

Subir

Competencias genéricas

No aplica.

Subir

Competencias específicas

No aplica.

Subir

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.

Subir

Metodología

Subir

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).

Subir

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.

Subir

Programa de prácticas experimentales

Práctica 1. Clasificación de flujos y energía en una corriente (I).

Corrientes en carga y corrientes libres, corrientes unidimensionales, bidimensionales, tridimensionales, flujos permanentes y no permanentes, uniformes y variados. Energía en una sección de una corriente en carga, carga total H. Ecuación de la energía: balance de energía entre dos secciones de una corriente.

Práctica 2. Ecuación de continuidad, y energía en una corriente (II).

Ecuación de continuidad. Ecuación y principio de Bernoulli, consecuencias, constatación experimental, ¿aparato de Bernoulli¿.  Ecuación de la energía: balances de energía entre dos secciones transversales de una misma corriente, pérdida de carga lineal; tubería que sufre un ensanchamiento y posterior ensanchamiento, pérdida de carga localizada. Ecuación de la energía: corrientes libres.

Práctica 3. Hidrometría (I).

Venturímetro, vertederos de pared delgada: obtención de ecuaciones y comprobación experimental.

Práctica 4. Hidrometría (II)

Vertederos de pared gruesa, molinete hidráulico: obtención de ecuaciones y comprobación experimental.

Práctica 5. Pérdidas de carga en tuberías.

Pérdidas de carga lineales: medición y estimación mediante la ecuación de Darcy-Weisbach. Ecuaciones de White-Colebrook y de Swaneey y Jain, diagrama de Moody.

Práctica 6. Pérdidas de carga localizadas: medición y estimación, coeficiente K propio de una singularidad, longitud equivalente. Aplicación a las pérdidas de carga en laterales portagoteros en riego localizado de alta frecuencia.

Práctica 7. Bombas centrífugas (I).

Curva característica altura manométrica-caudal: comprensión y obtención experimental en el laboratorio.

Práctica 8. Bombas centrífugas (II).

Curvas características potencia en el eje-caudal y rendimiento-caudal: comprensión y obtención experimental en el laboratorio.

Práctica 9. Aproximación al estudio de redes ramificadas mediante método gráfico.

Obtención del punto de funcionamiento de redes ramificadas típicas de un regadío incluyendo una bomba centrífuga en la instalación.

Práctica 10. Cálculo de redes ramificadas mediante el modelo EPANET (Environmental Protection Agency Network Evaluation Tool).

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.

Subir

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

Subir

Idiomas

CASTELLANO

Subir

Lugar de impartición

AULARIO Y LABORATORIO HIDRÁULICA

Subir