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Academic Year/course: 2023/24

423 - Bachelor's Degree in Civil Engineering

28713 - Hydraulic Engineering: the Basics


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
28713 - Hydraulic Engineering: the Basics
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
423 - Bachelor's Degree in Civil Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

The main objective of the course is to provide students with knowledge of the concepts and technical aspects related to hydrostatic systems and pressurized piping systems.

These approaches and objectives are aligned with the next Sustainable Development Goal (SDG) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), in such a way that the acquisition of the learning resulta of the subject provides training and competence to contribute to some extent to its achievement.

 

-Objective 9: Industry, innovation and infrastructure (Goal 9.1: Build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation).

2. Learning results

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following learning results:

  • Master the general properties of fluids, with special attention to the fluid water.
  • Master the laws relating to fluids at rest and the calculation of hydrostatic thrust.
  • To know the general laws of fluids in motion and the technical aspects related to pressure conduction systems.

3. Syllabus

Topic 1. Introduction to Hydraulic Engineering.

Definition. System of units. Fluid properties. Concept of pressure. Compressibility. Surface tension.

Capillarity. Viscosity. Newtonian and non-Newtonian fluids.

Topic 2. Hydrostatic.

Definition. Properties of hydrostatic pressure. Pascal's principle. General equation of hydrostatics. Law of variation of pressure. Pressure gauges and piezometers. Communicating vessels. Archimedes' principle. Hydrostatic forces on flat and curved surfaces . Surface tension and capillarity.

Topic 3. Fluid kinematics.

Definition. Trajectories. Flow classification. Flow rate. Continuity equation.

Topic 4. Fluid dynamics.

Definition. Fundamental principles. Bernouilli's theorem: applications. Theoretical and real power of a hydraulic machine.

Equation of the quantity of motion. Real fluid dynamics: pressure drop. Pipelines: boundary layer, slope driving, localized pressure drops.

Topic 5. Hydraulic pumps, valves and water hammer.

Hydraulic pumps: performance, classification, operating point. Valves and water hammer: typologies, cavitation.

Topic 6. Calculation of pressure piping.

Schematization. Design. Hydraulic function check. Practical formulas for calculation.

Almost all the topics have associated problem statements and some of them, laboratory practices.

4. Academic activities

The following activities will be developed to achieve the learning results:

Expository classes: on theoretical arguments or problem solving.

Seminars/workshops: Theoretical or practical discussion activities carried out in the classroom or in other forums by visiting teachers or, in general, speakers who do not belong to the teaching staff of the subject.

Laboratory practices: Practical activities carried out in the laboratories under the tutoring of the subject's teachers, which will be followed by autonomous activities by the students.

Visits: Didactic visits (guided by the teachers of the course) related to the topics developed throughout the subject.

Individual or group tutoring: Face-to-face or virtual activities to resolve doubts.

5. Assessment system

Continuous assessment system

In the continuous assessment model, the teacher will assess the student's participation in the theoretical classes, the demonstration of the acquired knowledge and the ability to solve problems. Finally, the student must take and pass two partial written tests(continuous assessment exams) throughout the subject.

The weights of the continuous evaluation activities are summarized below. Students who do not attend a minimum of 80% of the face-to-face activities or who do not pass the minimum required for the partial tests (practicals, exams or academic papers), will automatically pass to the global assessment model.

Assessment activity Weighting

Participation in face-to-face activities 5%

Practices 10%

Continuous assessment exam I 40%

Continuous evaluation exam II 45%

The continuous assessment exams will consist of a written test with a theoretical content (approximately 80%) and problems (approximately 20%). The first exam includes Topics 1 and 2 and the second exam includes Topics 3, 4, 5 and 6.

Global final assessment.

Students must opt for this modality when they do not pass the subject in the continuous assessment modality.

In this case, the evaluation consists of a single written test on theory (approximately 20%) and problems (approximately 80%) related to the content of the subject.

In the grade of the global test, the grade related to the participation in face-to-face activities and laboratory practices may also be considered.

The final grade of the global evaluation test will be given by:

Note: MAX (85% x Exam grade + 10% x Practical grade + 5% Presential activity grade; Exam grade)


Curso Académico: 2023/24

423 - Graduado en Ingeniería Civil

28713 - Fundamentos de ingeniería hidráulica


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
28713 - Fundamentos de ingeniería hidráulica
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
423 - Graduado en Ingeniería Civil
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El principal objetivo de la asignatura es conseguir que los alumnos adquieran conocimiento de los conceptos y los aspectos técnicos vinculados a los sistemas hidrostáticos y los sistemas de conducciones en presión.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con el siguiente Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados del aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro. 

  • Objetivo 9:  Industria, innovación e infraestructuras (Meta 9.1: Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación).

2. Resultados de aprendizaje

Los alumnos, para superar esta asignatura, deberán demostrar haber adquirido los siguientes resultados de aprendizaje:

  • Dominar las propiedades generales de los fluidos, con especial atención al fluido agua.
  • Dominar las leyes relativas a los fluidos en reposo y del cálculo de los empujes hidrostáticos.
  • Conocer las leyes generales de los fluidos en movimiento y de los aspectos técnicos vinculados a los sistemas de conducción en presión.

3. Programa de la asignatura

Tema 1. Introducción a la Ingeniería Hidráulica.

Definición. Sistema de unidades. Propiedades de los fluidos. Concepto de presión. Compresibilidad. Tensión superficial. Capilaridad. Viscosidad. Fluidos newtonianos y no newtonianos.

Tema 2. Hidrostática.

Definición. Propiedades de la presión hidrostática. Principio de Pascal. Ecuación general de la hidrostática. Ley de variación de presión. Manómetros y piezómetros. Vasos comunicantes. Principio de Arquímedes. Fuerzas hidrostáticas sobre superficies planas y curvas. Tensión superficial y capilaridad.

Tema 3. Cinemática de los fluidos.

Definición. Trayectorias. Clasificación del flujo. Caudal. Ecuación de continuidad.

Tema 4. Dinámica de los fluidos.

Definición. Principios fundamentales. Teorema de Bernouilli: aplicaciones. Potencia teórica y real de una máquina hidráulica. Ecuación de la cantidad de movimiento. Dinámica de los fluidos reales: pérdida de carga. Tuberías: capa límite, pendiente motriz, Pérdidas de carga localizadas.

Tema 5. Bombas hidráulicas, válvulas y golpe de ariete.

Bombas hidráulicas: rendimiento, clasificación, punto de funcionamiento. Válvulas y golpe de ariete: tipologías, cavitación.

Tema 6. Cálculo de tuberías en presión.

Esquematización. Diseño. Comprobación del funcionamiento hidráulico. Fórmulas prácticas para el cálculo.

Casi todos los temas llevan asociados enunciados de problemas y alguno de ellos, prácticas de laboratorio.

4. Actividades académicas

Para la consecución de los resultados de aprendizaje se desarrollarán las actividades siguientes:

Clases expositivas: sobre argumentos teóricos o sobre resolución de problemas.

Seminarios/talleres: Actividades de discusión teórica o práctica realizadas en aula o en otros foros  por parte de profesores visitantes o, en general, ponentes no perteneciente al cuadro de profesores de la asignatura.

Prácticas de laboratorio: Actividades prácticas realizadas en los laboratorios bajo tutoría del profesorado de la asignatura, a las cuales seguirán actividades autónomas por parte de los alumnos.

Visitas: Visitas didácticas (guiadas por el profesorado de la asignatura) relacionadas con los temas desarrollados a lo largo de la asignatura.

Tutorías individuales o grupales: Actividades presenciales o virtuales, para resolución de dudas.

 

5. Sistema de evaluación

Sistema de evaluación continua

En el modelo de evaluación continua, el profesor evaluará la participación del alumnado en las actividades presenciales y su habilidad en la resolución de problemas y prácticas de laboratorio. Por último, el alumno deberá realizar y superar dos pruebas escritas parciales (exámenes de evaluación continua) a lo largo de la asignatura.

A continuación, se resumen los pesos de las actividades de evaluación continua. Los alumnos que no asistan a un mínimo del 80% de las actividades presenciales o que no superen los mínimos necesarios exigidos para las pruebas parciales (prácticas, exámenes o trabajos académicos), pasarán automáticamente al modelo de evaluación global.

Actividad de evaluación                              Ponderación

Participación en actividades presenciales              5%

Prácticas                                                                10%

Examen de evaluación continua I                          40%

Examen de evaluación continua II                         45%

Los exámenes de evaluación continua constarán de una prueba escrita con un contenido teórico (aproximadamente 80%) y problemas (aproximadamente 20%). El primer examen incluye los Temas 1 y 2 y el segundo examen, los Temas 3, 4, 5 y 6.

Prueba global de evaluación final

El alumnado deberá optar por esta modalidad cuando no supere la asignatura en la modalidad de evaluación continua.

En este caso, la evaluación consta de una prueba escrita única sobre teoría (aproximadamente 20%) y problemas (aproximadamente 80%) relacionados con el contenido de la asignatura.

En la nota de la prueba global se podrá considerar también la nota relativa a la participación en actividades presenciales y prácticas de laboratorio.

La nota final de la prueba de evaluación global será dada por:

Nota: MAX (85% x Nota Examen + 10% x Nota práctica + 5% Nota actividad presencial ; Nota Examen)