SÍLABO DEL CURSO DE HIDRÁULICA DE CANALES Y TUBERÍAS I.
II.
INFORMACIÓN GENERAL: 1.1 Facultad:
INGENIERÍA
1.2 Carrera Profesional:
INGENIERÍA CIVIL
1.3 Departamento:
-----------------
1.4 Requisito:
MEC NICA DE FLUIDOS
1.5 Periodo Lectivo:
2015 - 1
1.6 Ciclo de Estudios:
NOVENO
1.7 Inicio
23.03.2015 17.07.2015
–
Término:
–
1.8 Extensión Horaria:
6 horas totales (4HC
1.9 Créditos:
3
1.10 Equipo Docente:
ING. MANUEL FERNÁNDEZ VARGAS
[email protected]
–
2 HNP)
SUMILLA: El curso de Hidráulica de canales y tuberías es de naturaleza teórico – práctico. Se orienta a lograr que el estudiante de ingeniería civil maneje los conceptos teóricos y operacionales relacionados con la conducción de agua a través de conductos a presión y de canales abiertos. La primera parte del curso está encaminada a dar soluciones manuales y computacionales a problemas relacionados con el transporte de agua mediante sistemas de tuberías en serie, en paralelo, ramificadas y redes de tuberías. En la segunda parte se estudia el flujo a través de canales y se presentan los conceptos de energía específica, conservación de momentum, flujo uniforme, flujo gradualmente variado y estructuras hidráulicas en canales. Los principales temas considerados son: Hidráulica de tuberías e hidráulica de canales.
III. LOGRO DEL CURSO: Al término del curso, el estudiante da solución a problemas reales de conducción de agua para consumo humano y otros fines a través de conductos a presión y/o canales con apoyo de herramientas informáticas de desarrollo propio o existente en el mercado, con criterio técnico de eficiencia hidráulica y calidad.
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Nombre de Unidad I: HIDRÁULICA DE TUBERÍAS Logro de Unidad: Al concluir la unidad el estudiante propone soluciones hidráulicas a problemas reales relacionados con la conducción de agua mediante tuberías en serie, en paralelo, ramificadas y redes de tuberías, utilizando las formulaciones teóricas vigentes y apoyándose en herramientas informáticas de creación propia o existentes en el mercado, con estándares de calidad y eficiencia hidráulica. Contenidos Actividades de Aprendizaje Evaluación Semana Horas No Saberes Básicos Recursos (criterios de Horas Presenciales Presenciales evaluación) Aprende a clasificar el flujo En grupo construye Laboratorio Rúbrica sesión en laminar y turbulento a módulos con de hidráulica presencial. través de las experiencias funciones y Asistencia. de Reynolds observadas procedimiento para la Presentación Puntualidad automatización de Participación. en el laboratorio de PPT para el cálculos para la Trabajo en hidráulica. Módulo de solución de problemas teoría equipo. Conoce y compara las tipo. Aportes. Fórmulas de DarcyWeisbach, Hazen – Tarea Williams, Chezy-Manning encargada. En grupo elabora Rúbrica Tareas para la determinación del Aula virtual diagramas de flujo de Grupal: valor de pérdidas por datos para solución Presenta resultados fricción. Software MS con orden, claridad de problemas tipo. Introducción a Identifica las EXCEL en el procedimiento la conducción peculiaridades en los En grupo da solución y resultado correcto. de fluidos en sistemas de tuberías que 1 a la tarea encargada conductos producen pérdidas locales y y discuten la solución Individual Soluciona forzados. determina su valor. usando recursos del problemas similares. Formula procedimientos Aula virtual. para el cálculo de parámetros hidráulicos en sistemasforzados. de conductos Codifica funciones para el cálculo de las principales variables del flujo en tuberías para las expresiones de Darcy, Hazen, Manning y también para el cálculo de pérdidas locales Compara resultados del Rúbrica Sesión En grupo dan grupo de ejercicios solución a los Presentación presencial. encargado. Asistencia. ejercicios tipo PPT para el Puntualidad planteados en la Módulo de Participación. Plantea procedimientos tarea encargada y teoría para calcular los Trabajo en Tarea suben la solución parámetros hidráulicos equipo. encargada. usando recursos del de sistemas de tuberías Aportes. Aula virtual Aula virtual. simples. Pérdidas de Software MS Sistemas de En grupo carga, Caudales, Rúbrica Tareas EXCEL 2 tuberías diámetros. determinan Banco de Grupal: simples pérdidas de carga pérdidas en Presenta resultados En grupo codifican por fricción y locales con orden, claridad tuberías del fórmulas para el cálculo en el Banco de en el procedimiento laboratorio de pérdidas de energía, pérdidas en tuberías y resultado de caudales y diámetros en del laboratorio de hidráulica. correcto. sistemas de tubos hidráulica Individual: simples. Soluciona problemas Realizan práctica de similares. laboratorio en el banco para la determinación de pérdidas de carga.
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Sistemas de tuberías en serie.
Compara resultados del grupo de ejercicios de la tarea encargada. Plantea procedimientos para calcular los parámetros hidráulicos de sistemas de tuberías en serie.
En grupo codifican fórmulas para el cálculo de pérdidas en sistemas de tubos en serie.
Compara resultados del grupo de ejercicios de la tarea encargada.
En grupo codifica funciones para Presentación automatizar los PPT para el cálculos para la Módulo de solución de problemas teoría tipo de sistemas en Tarea serie. encargada. Aula virtual En grupo elaboran Software MS diagramas de flujo de EXCEL datos para solución de problemas tipo de sistemas en serie.
En grupo da solución a la tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula virtual.
Rúbrica Sesión presencial. Asistencia. Puntualidad Participación. Trabajo en equipo. Aportes.
Rúbrica Tareas Grupal: Presenta resultados con orden, claridad en el procedimiento y resultado correcto. Individual: Soluciona problemas similares.
En grupo codifica Rúbrica Sesión funciones para Presentación presencial. automatizar los Asistencia. PPT para el cálculos para la Puntualidad Módulo de solución de Participación. teoría problemas tipo Trabajo en Tarea de sistemas en equipo. encargada. paralelo. Aportes. Aula virtual En grupo elaboran Software MS Rúbrica Tareas diagramas de flujo de EXCEL
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Sistemas de tuberías en paralelo.
EVALUACIÓN T1
Plantea procedimientos para calcular los parámetros hidráulicos de sistemas de tuberías en paralelo.
En grupo codifican fórmulas para el cálculo de pérdidas en sistemas de tubos en paralelo.
de problemas datos para solución tipo de sistemas en paralelo. En grupo da solución a la tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula virtual.
Presenta Grupal: resultados con orden, claridad en el procedimiento y resultado correcto. Individual: Soluciona problemas similares.
10% rubrica sesión presencial + 10% Rúbrica Tareas + 30% Rúbrica proyecto + 50% Practica Calificada Compara resultados del En grupo codifica Rúbrica Sesión grupo de ejercicios de la funciones para Presentación presencial. tarea encargada. automatizar los Asistencia. PPT para el cálculos para la Puntualidad Módulo de solución de Participación. Plantea procedimientos teoría problemas tipo para calcular los Trabajo en Tarea de sistemas de parámetros hidráulicos equipo. encargada.
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Sistemas de tuberías ramificadas.
de sistemas de tuberías ramificadas.
En grupo codifican fórmulas para el cálculo de pérdidas en sistemas de tubos ramificados.
tuberías ramificadas. En grupo elaboran diagramas de flujo de datos para solución de problemas tipo de sistemas ramificados. En grupo da solución a la tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula virtual.
Aula virtual Software MS EXCEL
Aportes. Rúbrica Tareas Grupal: Presenta resultados con orden, claridad en el procedimiento y resultado correcto. Individual: Soluciona problemas similares.
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Compara resultados del grupo de ejercicios de la tarea encargada.
En grupo codifica Rúbrica Sesión funciones para Presentación presencial. automatizar los Asistencia. PPT para el cálculos para la Puntualidad Módulo de solución de Participación. teoría problemas tipo Trabajo en Tarea de sistemas de equipo. encargada. tuberías Aportes. Aula virtual ramificadas. Software MS En grupo elaboran Rúbrica Tareas diagramas de flujo de EXCEL Grupal: Software datos para solución Presenta resultados EPANET. con orden, claridad de problemas tipo de en el procedimiento sistemas de tuberías. y resultado En grupo da solución correcto. a la tarea encargada Individual: y suben la solución Soluciona usando los códigos problemas generados y similares. comparándolos con los obtenidos con EPANET usando recursos del Aula virtual.
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Sistemas de tuberías.
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Bombas. Similitud geométrica y dinámica. Curva de funcionamiento de una bomba. Cálculo de un sistema de impulsión.
Plantea procedimientos para calcular los parámetros hidráulicos de sistemas de sistemas de tuberías según las formulaciones de H. Cross y el método de la gradiente. Conocen los procedimientos para carga de datos, proceso, obtención e interpretación de resultados de los parámetros hidráulicos de un sistema de tuberías usando el software libre EPANET. Compara resultados de la Tarea encargada (Informe de laboratorio). Consolida el módulo de
funciones para automatizar cálculos. Formula procedimientos para el cálculo de problemas tipo de Sistemas de bombeo. En grupos codifican fórmulas para el cálculo de sistemas de impulsión. En grupos resuelven problemas tipo. Aprende los fundamentos para la construcción de una bomba casera de Golpe de Ariete.
En grupo codifica funciones para automatizar los cálculos para la solución detipo de problemas sistemas ramificados. En grupo da solución a la Tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula virtual. Construye una bomba casera de Golpe de Ariete.
Presentación Rúbrica Sesión PPT para el presencial. Módulo de Asistencia. teoría Puntualidad
Tarea. Aula virtual Software MS EXCEL
Participación. Trabajo en equipo. Aportes.
Rúbrica Tareas Grupal: Presenta resultados con orden, claridad de procedimiento y resultado correcto... Individual: Soluciona problemas similares.
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Nombre de Unidad II: HIDRÁULICA DE CANALES Logro de Unidad: Al concluir la unidad el estudiante utiliza los conceptos relacionados con la hidráulica de canales para el transporte de agua mediante canales abiertos. Empleando las teorías vigentes y apoyándose en herramientas informáticasde creación propia o existente en el mercado, con estándares de calidad y eficiencia hidráulica. Contenidos Actividades de Aprendizaje Evaluación Semana Horas No Saberes Básicos Recursos (criterios de Horas Presenciales Presenciales evaluación) Examina las fórmulas de Presentación Rúbrica sesión En grupo construye Chezy y Manning para el módulos con presencial. PPT para el funciones y cálculo de canales Módulo de Asistencia. Describe procedimientos procedimiento de teoría Puntualidad para el cálculo de canales. Tarea. Participación. automatización de Flujo en Aula virtual Codifica funciones para el Trabajo en cálculos para la canales. Software MS equipo. cálculo de las principales solución de Conceptos EXCEL Aportes. variables del flujo de agua problemas tipo de generales. en canales usando las canales. Elementos de ecuaciones de Manning. Rúbrica Tareas En grupo propone un canal. Grupal: diagramas de flujo de Geometría de Presenta datos para solución 8 canales resultados con de problemas tipo. rectangulares, orden, claridad En forma individual trapezoidales, de procedimiento dan solución a la circulares y y resultado Tarea encargada y otros. Tipos de correcto. suben la flujo en canales Individual solución usando abiertos. recursos del Aula Soluciona virtual. problemas similares.
EXAMEN PARCIAL
100% Practica Calificada
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Energía específica. Tirante Crítico: en canales rectangulares
Compara resultados del grupo de ejercicios encargado. Consolida el módulo de funciones para automatizar cálculos de energía específica y tirante crítico. En el computador utiliza el modulo desarrollado para resolver en forma individual problemas tipo. Comparan la solución implementada con la que se obtienen del software comercial.
En forma grupal estudia y analizan la guía de aprendizaje del software HCANALES. En forma individual da solución a la Tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula virtual.
Presentación PPT para el Módulo de teoría Tarea. Guía de aprendizaje. Aula virtual Software MS EXCEL Software HCANALES
Rúbrica sesión presencial. Asistencia. Puntualidad Participación. Trabajo en equipo.
Rúbrica sesión presencial. Asistencia. Puntualidad Participación. Trabajo en equipo. Aportes Rúbrica Tareas Grupal: Orden. Claridad del procedimiento. Resultado. Individual Soluciona problemas similares.
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Conservación de la cantidad de movimiento. Salto hidráulico.
Compara resultados del grupo de ejercicios encargado. En forma grupal discuten las fórmulas de conservación de energía y resalto hidráulico. En el computador resuelve en forma manual y utilizando el software comercial problemas tipo. Comprueba en el laboratorio de hidráulica la formación de resalto hidráulico.
Compara resultados del grupo de ejercicios encargado. En forma grupal discuten el módulo teórico de máxima eficiencia y rugosidad compuesta en canales. En el computador resuelven en forma manual y utilizando el software comercial problemas tipo sobre máxima eficiencia hidráulica y rugosidad simple y compuesta en canales. Compara resultados del grupo de ejercicios encargado (Informe de Laboratorio). En forma grupal discuten el módulo teórico de máxima eficiencia y rugosidad compuesta en canales. En el computador resuelven en forma manual y utilizando el software comercial problemas tipo sobre máxima eficiencia hidráulica y rugosidad simple y compuesta en
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Flujo uniforme en canales abiertos. Máxima Eficiencia Hidráulica. Rugosidad en canales. Canales de sección compuesta. Rugosidad compuesta.
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Flujo uniforme en canales abiertos. Máxima Eficiencia Hidráulica. Canales de sección compuesta. Rugosidad compuesta.
EVALUACIÓN T2
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Curvas de remanso. Deducción de la fórmula de remanso.
En forma individual da solución a la Tarea encargada (Informe de Laboratorio) y suben la solución usando recursos del Aula Virtual.
En forma individual dan solución a la Tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula Virtual.
Presentación Rúbrica sesión presencial. PPT para el Asistencia. Módulo de Puntualidad teoría Participación. Tarea. Trabajo en Aula virtual equipo. Software HAportes CANALES Rúbrica Tareas Individual Soluciona problemas similares: orden, procedimiento y resultado
50% Rúbrica Tareas Practica Calificada Compara resultados del+ 50%En forma individual grupo de ejercicios dan solución a la encargado. Tarea encargada y En forma grupal discuten suben la solución usando recursos del el módulo teórico de Aula Virtual. curvas de remanso. En el computador resuelven en forma manual y utilizando el software comercial problemas tipo sobre máxima eficiencia hidráulica y rugosidad simple y compuesta en canales.
Presentación Rúbrica sesión PPT para el presencial. Módulo de Asistencia. teoría Puntualidad Participación. Tarea. Trabajo en Aula virtual equipo. Software HAportes CANALES Rúbrica Tareas Individual Soluciona problemas similares: orden, procedimiento y resultado correcto.
En forma individual da solución a la Tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula Virtual.
Presentación PPT para el Módulo de teoría Tarea. Aula virtual Software HCANALES .
Presentación PPT para el Módulo de teoría Tarea. Aula virtual Software HCANALES recursos del Aula Virtual.
correcto Rúbrica Tareas Individual Soluciona problemas similares: orden, procedimiento y resultado correcto
Rúbrica Tareas Individual Soluciona problemas similares: orden, procedimiento y resultado correcto
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Curvas M, S, C, H y A. Método del paso directo.
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Diseño de Alcantarillas.
Compara resultados del grupo de ejercicios encargado. En forma grupal discuten el módulo teórico de curvas de los diferentes tipos de curvas. Resuelve en forma manual y utilizando el software comercial roblemas ti o. Compara resultados del grupo de ejercicios encargado.
Enmódulo forma grupal el teóricodiscuten referido al diseño de sifones invertidos y alcantarillas. Resuelve en forma manual y utilizando el software comercial problemas tipo.
En forma individual dan solución a la Tarea encargada y suben la solución usando recursos del Aula Virtual. En forma individual dan solución a la Tarea encargada y suben larecursos solucióndel usando Aula Virtual.
Presentación PPT para el Módulo de teoría Tarea. Aula virtual
Rúbrica Tareas Individual Soluciona problemas similares: orden, procedimiento y resultado correcto
Presentación PPT para el Módulo de
Rúbrica Tareas Individual Soluciona
teoría Tarea. Aula virtual
problemas similares: orden, procedimiento y resultado correcto
EVALUACIÓN T3 50% Rúbrica Tareas + 50% Practica Calificada 16 Examen Final 17 Examen sustitutorio
IV. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: 5.1. Aprendizaje basado en problemas. 5.2. Aprendizaje basado en proyectos.
V.
5.3. Aprendizaje colaborativo. SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CURSO: El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente:
ESPECIFICACIÓN DE ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN CONTINUA EN EL CURSO Descripción Semana T sesión presencial + 10% Rúbrica Tareas + T1 10% rubrica 30% Rúbrica proyecto + 50% Practica Calificada T2 50% Rúbrica Tareas+ 50% Practica Calificada T3 50% Rúbrica Tareas+ 50% Practica Calificada
4 12 15
EVALUACIÓN PESO (%) ESCALA VIGESIMAL T1 20 2,4 T2 35 4,2 T3 45 5,4 TOTAL 100% 12 Los pesos ponderados de los resultados de evaluación son los siguientes: EVALUACIÓN PARCIAL CONTINUA (Ts) FINAL TOTAL
PESO (%) 20 60 20 100%
ESCALA VIGESIMAL 4 12 4 20 7
VI. BIBLIOGRAFÍA: 1.
Bibliografía Básica N° 1 2 3 4
CÓDIGO
AUTOR Crowe. CROW 620.106 Clayton T. López, Herrera 620. 106 LOPE Sánchez, José M 620.106 Potter, Merle POTT 2002 C EPA BENTLEY
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TITULO
AÑO
Mecánica de fluidos Mecánica de fluidos: Problemas Resueltos
2006 2008
Mecánica de fluidos
2002
EPANET – MANUAL DEL USUARIO SEWERCAD USERS GUIDE
2003 2010
Páginas Web para consultar en Internet N° 1 2
AUTOR BENTLEY ----------
3
2.
TITULO
LINK www.bentley .com/es-MX
AÑO 2010
Ing. Civl http://ingcivil.foroactivo.com Comunidad http://www.cingcivil.com 2010 para la Ing. Civil
Bibliografía Complementaria N° 1
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CÓDIGO
AUTOR FRANZINI, Joseph B.
TITULO Mecánica de fluidos con aplicaciones en ingeniería
AÑO 1999
FERN NDEZ Larrañaga, Bonifacio
Introducción a la mecánica de fluidos
1998
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VII.
ANEXOS Competencias
1. Liderazgo
Competencias Genéricas UPN Descripción Inspira confianza en un grupo, lo guía hacia el logro de una visión compartida y genera en ese proceso desarrollo personal y social. Trabaja en cooperación con otros de manera coordinada,
2. Equipo Trabajo en
supera conflictos objetivos comunes.y utiliza sus habilidades en favor de
3. Comunicación Efectiva
Intercambia información a través de diversas formas de expresión y asegura la comprensión mutua del mensaje.
4. Responsabilidad Social
Asegura que sus acciones producirán un impacto general positivo en la sociedad y en la promoción y protección de los derechos humanos.
5. Pensamiento Crítico
Analiza e Interpreta, en contextos específicos, argumentos o proposiciones. Evalúa y argumenta juicios de valor.
6. Aprendizaje Autónomo
Busca, identifica, evalúa, extrae y utiliza eficazmente información contenida en diferentes fuentes para satisfacer una necesidad personal de nuevo conocimiento.
7. Capacidad para Resolver Problemas
Reconoce y comprende un problema, diseña e implementa un proceso de solución y evalúa su impacto.
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