Hidráulica y máquinas hidráulicas con 150 problemas / Lorenzo A. Facorro Ruiz.

CONTENIDO
CAPÍTULO 1. HIDROSTÁTICA 1
1. Generalidades. Fluidos incomprensibles y fluidos Elásticos. Densidad y peso específico. 2. Presión. Unidades. Presión hidrostática. 3. Teorema general de la hidrostática. 4. Diagrama de presiones. 5 Superficie de nivel. Superficie libre de un líquido. 6 Plano de carga hidrostático absoluto. 7. Principio de Pascal. 8. Principio de Arquímedes. 9. Problemas.
CAPÍTULO II. APLICACIONES DE LOS PRINCIPIO DE LA HIDROSTÁTICA 17
10. prensa hidráulica. 11. Capas acuíferas. 12. Empuje sobre superficies planas sumergidas. 13. Determinación gráfica del empuje sobre superficies planas cuadrangulares y rectangulares. 14. Empuje sobre superficies cur vas sumergidas. 15. Nociones sobre presas y embalses. 16. Equilibrio de cuerpos en sólidos. Flotación. Estabilidad. 17. Tubos piezométricos. 18. Manómetros de aire libre. 19. Manómetros diferenciales. 20. Problemas.
CAPITULO III. HIDRODINÁMICA 49
21. Líquidos reales y líquidos perfectos. 22. Trayectorias, líneas de corriente y filetes. 23. Vena líquida. Gasto o caudal. Velocidad media. 24. Movimiento permanente y no permanente. 25. Radio hidráulico y profundidad media. 26. Principio de Torricelli. Altura representativa de la velocidad.27. Plano de comparación. Línea de niveles piezométricos. Plano de carga hidrodinámico. Teorema de Bernoulli. 28. Expresión del principio de Torricelli generalizado. 29. Problemas.
CAPITULO IV. LÍQUIDOS REALES 67
30. Viscosidad. Coeficientes de viscosidad. 31. Régimen laminar. Régimen turbulento. Experiencias de Reynolds. Número de Reynolds. 32. Teorema de Bernoulli aplicado a los líquidos reales. Concepto de pérdida de carga. 33. Problemas.
CAPITULO V. MOVIMIENTO PERMANENTE DE FLUIDOS EN TUBERÍAS 82
34. Pérdida de carga total. 35. Expresión de la resistencia por frotamiento en función de la pérdida de carga. 36. Variación de las velocidades en una sección transversal para el régimen laminar. 37. Fórmula de Hagen y Poiseuille para el régimen laminar. 38. Factor de fricción o coeficiente de resistencia de Darcy y Weisbach. Fórmula de Hagen y Poiseulle en función del factor de fricción. 39. Fórmulas de la pérdida de carga por frotamiento para tubos lisos en régimen turbulento. Fórmulas de Blausius, Lees, Schiller-Hermann, Nikuradse y von Kármán Prandtl. 40. Variación de las velocidades en una sección transversal para el régimen turbulento. 41. Asperezas absolutas y relativa. 42. Pérdidas de carga por frotamiento para tubos rugosos en régimen turbulento. Diagrama de Moody. 43. Problemas.
CAPITULO VI. FÓRMULAS PRÁCTICAS PARA EL DIMENSIO NAMIENTO DE TUBERÍAS 106
41. Pérdidas de carga por frotamiento. Coeficiente de frotamiento. 45. Fórmula de Dupuit. 46. Fórmula de Darcy, Lévy, Kutter, Bazin y Ferraz. 47. Fórmulas de Prony y de Weisbach. 48. Fórmulas de Flamant, Hazen y Williams, Lang y Reynolds. 49. Fórmulas aplicables a la circulación de cualquier fluido. Fórmulas de Lang y de Hopo-Fromm. 50. Concepto de aplicaciones de las fórmulas de pérdida de carga por frotamiento. 51. Pérdida de carga a la entrada. Pérdida de carga por cambio de dirección. 52. Pérdida de carga por variaciones de sección. 53. Longitud equivalente en tubería. 54. Trazado de líneas de niveles piezométricos y de energía total. Funcionamiento de las tuberías. 55. Criterio para el cálculo y dimensiona miento de tuberías. 56. Problemas.
CAPITULO VII. SALIDA DE LÍQUIDOS POR OFICIOS 160
57. Generalidades. Coeficiente de gasto. Cálculo del gasto o caudal. 58. Coeficiente de gasto de un orificio perfecto. 59. Contracción incompleta. 60. Derrame por tubos adicionales. 61. Pérdida de carga y reacción debida al derrame por un orificio. 62 Orificios sumergidos. 63. Desagüe de depósitos por orificios planos inferiores. 64. Problemas.
CAPITULO VIII. DERRAME DE LÍQUIDO POR VERTEDORES 190
65. Vertedero de caída libre. 66. Vertedero de pared delgada vertical de caída libre y con contracción lateral nula. 67. Láminas deprimida, adherente y ahogada inferiormente. 68. Vertedero libre sin contracción lateral en pared gruesa. 70. Vertederos de pared inclinada y vertedero de dirección oblicua con respecto a la de la corriente. 71. Vertedero sumergido. 72. Vertedor triangulares, trapeciales y circulares. 73. Problemas.
CAPITULO IX. MOVIMIENTO PERMANENTE UNIFORME EN CANALES Y CURSOS DE AGUA 212
74. Fórmula general de la circulación. 75. Fórmula de Chézy. 76. Movimiento permanente uniforme en canales. Fórmulas de Ganguillet y Kutter, Kutter, Manning y Bazin. 77. Movimiento permanente uniforme en cauces naturales. Fórmulas de Siedek, Hermanek, Matakiewicz y Winkel. 78. Variaciones de las velocidades a lo largo de una vertical de un curso de agua. 79. Diagrama de velocidades horizontales y de velocidades medias en las verticales. Curvas isótacas. 80. Sección transversal de los canales. Condición de mínima resistencia. 81. Criterio para el cálculo de canales. 82. Problemas.
CAPÍTULO X. MEDICIÓN DE VELOCIDAD Y DE CAUDALES 250
83. Medidor Ventura. 84. Flotadores simples y compuestos. Tubos de Pitot-Darcy. 86. Molinete de Woltman. 87. Molinetes eléctricos o electro magnéticos. 88. Medición de velocidades a grandes profundidades. 89. Medida del caudal. 90. Cálculo del caudal. 91. Problemas.
CAPITULO XI ACCIÓN DINÁMICA Y ENERGÍA DE LOS FLUIDOS 268
92. Teorema de la cantidad de movimiento de una corriente. 93. Fuerza que ejerce un chorro sobre placas fijas. 94. Fuerza que ejerce una corriente liquida sobre conductos cerrados de eje curvo. Aplicación a la teoría de las turbinas. 95. Fuerza o empuje de una corriente sobre un cuerpo sumergido. 96. Golpe de ariete. 97. Utilización de la energía hidráulica. Potencia que puede obtenerse de un salto de agua. 98. Problemas.
CAPITULO XII. RUEDAS Y TURBINAS HIDRÁULICAS 284
99. Máquinas hidráulicas. Clasificación. 100. Generalidades sobre ruedas hidráulicas. Distintos tipos. 101. Generalidades sobre turbinas hidráulicas. 102. Turbinas Francis, de hélice, y Kaplan. Ruedas tangenciales Pelton. 103. Número específico de vueltas. 104. Nociones sobre el cálculo y el proyecto de las turbinas Francis. 105. Nociones sobre el cálculo y el proyecto de las turbinas de hélice y Kaplan. 106. Nociones sobre el cálculo y el proyecto de las ruedas tangenciales Pelton. 107. Problemas.
CAPÍTULO XIII. MÁQUINAS ELEVADORAS DE LIQUIDOS 284
108. Máquinas elevadoras simples. 109. Máquinas elevadoras por presión directa de otro fluido. 110. Sifón. 111. Elevación de líquidos por la fuerza viva de otros fluidos. Hidroeyectores. Eyectores. Ariete hidráulico. 112. Bombas de émbolo. Distintos tipos. 113. Fundamentos para el cálculo y el proyecto. Altura de aspiración. Recipientes de aire. Altura manométrica. Altura de elevación. 114. Rendimientos y potencia necesaria. 115. Bombas centrifugas. Distintos tipos. 116. Teoría de las bombas centrifugas. Altura manométrica. Rendimiento hidráulico. 117. Rendimiento y potencia. 118. Curvas características y de rendimiento. 119. Cavitación. Altura de carga para la aspiración. 120. Bombas rotativas. 121. Cálculo de una instalación de bombeo. 122. Problemas.
CAPÍTULO XIV. MECANISMO HIDRÁULICOS 284
123. Prensa hidráulica. Gato hidráulico. Acumulador hidráulico. 124. 11 Acoplamiento fluido. Convertidor de momentos de torsión. 125. Nociones sobre comandos hidráulicos. 126. Problemas.

INDICE DE TABLAS
(intercaladas en el texto)
1. Equivalencia de las unidades de presión 4
2. Pesos específicos gravitatorios normales de algunos cuerpos sólidos 12
3. Pesos específicos gravitatorios normales de algunos cuerpos líquidos 13
4. Momentos de inercia de algunas superficies con respecto a su eje baricéntrico horizontal 22
5. Viscosidad dinámica de los fluidos 69
6. Viscosidad cinemática de los fluidos 71
7. Conversión de viscosidad 72
8. Fórmula de Darcy 109
9. Valores de coeficiente k' para conductos en servicio según las fórmulas de Levy, Kutter, Bazin y Ferraz 112
10. Valores del coeficiente k" para conductos en servicio según las fórmulas de Levy, Kutter, Bazin y Ferraz 113
11. Fórmulas de Prony y de Weisbach 116
12. Valores de k' según la fórmula de Flamant 118
13. Valores de j/k' en función del caudal según la fórmula de Flamant 119
14. Valores de los coeficientes k' y k" según la fórmula de Hazen y Willams 120
15. Fórmula de Lang 124
16. Valores de 64y para el agua según la temperatura 131
17. Resistencia de los codos a 90° y valores de K2 131
18. Longitud de una curva de un metro de radio en función del ángulo al centro 131
19. Pérdida de carga por ensanchamiento brusca de sección según Borda 133
20. Pérdida de carga por ensanchamiento brusco de sección según Archer 134
21. Pérdida de carga por ensanche gradual de sección según Fliegner 135
22. Pérdida de carga por ensanche gradual de sección según A. H. Gibson 136
23. Pérdida de carga para llaves de paso giratorias según Weisbach 139
24. Pérdida de carga para válvulas mariposas según Wiesbach 140
25. Límite de velocidades medias según L. Bonnet 146
26. Valores de µ para orificios circulares perfectos según Hamilton Smith 169
27. Valores de µ para orificios cuadrados perfectos según Hamilton Smith 170
28. Valores de µ para orificios rectangulares perfectos según experiencias de Lesbios y Poncelet 172
29. Valores del factor de corrección por contracción incompleta según Bidone y Weisbach 173
30. Experiencias de Lesbios en orificios rectangulares con contracción incompleta 174
31. Experiencias de Stewart y de Rogers y Smith para orificios sumergidos 180
32. Valores de h ²/³ 189
33. Vertedero de pared delgada, vertical, de caida libre y con contracción lateral nula. Valores de x según las experiencias de Bazin 193
34. Vertedero de pared delgada, vertical, de caída libre y con contracción natural nula. Valores de k' según las experiencias de Bazin 194
35. Vertedero de pared delgada, vertical, de caída libre y con contracción lateral nula. Valores de x según la moderna fórmula de Rehbock 196
36. Valores de la relación entre el caudal derramado por una lámina ahogada inferiormente e influenciada por el nivel aguas abajo y v el derramado por una lámina libre, según la moderna fórmula de Bazin 198
37. Valores de la relación entre el caudal derramado por un vertedero de pared gruesa y el derramado por el mismo vertedero supuesto de pared delgada. Según experiencias de Fteley y Stearns y de Bazin 201
38. Valores de la relación entre el caudal derramado por una lámina sumergida y el derramado por una lámina libre, según experiencias de Bazin 204
39. Valores del coeficiente n y de su inverso 1/ n aplicables a las fórmulas de Ganguillet y Kutter y de Manning, según los datos experimentales de Horton 215
40. Valores del coeficiente c de acuerdo con la fórmula de Ganguillet y Kutter 216
41. Valores del coeficiente c de acuerdo con la fórmula de Kutter 225
42. Valores del coeficiente c de acuerdo con la fórmula de Bazin 229
43. Pendiente de la sección transversal de un canal 236
44. Características de la sección trapecial 238
45. Velocidades medias máximas admisibles en canales 239
46. Valores de 1000 j según la fórmula de Weisbach, y del coeficiente k correspondiente a las pérdidas de carga por resistencias simples 323
DIAGRAMAS Y ABACOS
Diagramas de Moody 96-97
Diagrama de la fórmula de Hazen y Willams 120-121
Diagrama de la fórmula de Ganguillet y Kutter 222
Abaco para la aplicación de la fórmula de Bazin 227