Hidráulica

Hidráulica
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Concepto:Rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y empuje de la misma.

Hidráulica. Se limita a cuestiones sencillas y útiles al ingeniero, se caracteriza porque se apoya ampliamente en la experimentación y saca de ella los elementos necesarios para la resolución de los problemas que el análisis matemático no puede resolver o resuelve de forma muy compleja Como la hidráulica no sigue caminos estrictamente analíticos y ocurre muy a menudo la experimentación, por esto es una ciencia no exacta que resulta medio teórica, medio experimental.

Antecedentes históricos

Los primeros trabajos sobre Hidráulica de los que se conservan datan de muchos años. El tratado de Arquímedes sobre Los Cuerpos Flotantes escrito en el año 250 a.n.e. Es considerado el primer trabajo científico sobre la Hidráulica. Por el año 100 de la era Sexto Julio Frontino el comisionado de aguas de Roma y su ingeniero principal durante el desarrollo del imperio Romano, en la cuenca del Mediterráneo se ejecutaron notables obras de acueducto: La propia capital Roma, estaba provista por medio de varios acueductos y la cloaca máxima que se construyó como conducción principal de las aguas residuales de la ciudad, que se ha estado utilizando hasta hace pocos años.

Etimología

El vocablo Hidráulica proviene de dos palabras griegas: hidro, que significa agua y aulus que significa tubo, es decir etimológicamente la hidráulica estudia el movimiento del agua por tuberías. Es la ciencia que estudia experimentalmente por medio de cálculos, las condiciones del equilibrio y del movimiento de los líquidos.

Primeras leyes y precursores

Tras el período del renacimiento y al surgir el renacimiento italiano en el siglo XV aparecen las primeras leyes sobre el equilibrio de los líquidos y sobre sus características dinámicas, dando en esta forma origen a la hidromecánica como ciencia y a la hidráulica como aplicación práctica de la misma. Entre los precursores se destacan Leonardo da Vinci cuyo genio universal abarcó también los estudios hidráulicos en el siglo XV, especialmente en los trabajos que se realizó en las ciudades de Milán y Florencia. En 1612 Galileo Galilei presentó un trabajo que contiene el primer estudio sistemático de los principios básicos de la Hidrostática. Number

En 1634 su discípulo Evangelista Torricelli enunció la Ley del flujo de líquidos por orificios y en 1650 Blas Pascal descubrió la Ley de la distribución de las presiones en un líquido. Alrededor de 1686 y casi simultáneamente Edmundo Mariotte en Francia e Isaac Newton en Inglaterra introdujeron nociones de viscosidad en los líquidos, estableciendo leyes para explicar el efecto de las mismas.

Siglo XVIII y XIX

En el Siglo XVIII algunos científicos desarrollaron algunos trabajos entre ellos se encuentra Mijaíl Lomonósov, Daniel Bernoulli, Leonardo Euler y Antoine de Chezy, los cuales desarrollaron las bases teóricas de esta ciencia, ello fue posible gracias al desarrollo de la Matemática y Mecánica a finales de este Siglo. A lo largo del siglo XIX la hidráulica se ve enriquecida por otros aportes teóricos y experimentales de Henry Darcy, por su discípulo y continuador H. Bazin y por el médico Jean Poisuille interesado en los estudios sobre la circulación de la sangre, lo que lo llevó al campo de la Hidráulica. Además de los científicos anteriores que desarrollaron sus trabajos en Francia, sobresalieron también en Alemania Julios Weisbach y Gottlieh Hagen, durante esta época y en el aspecto teórico se destacan los científicos Lagrange, Helmholtz, Saint Venant, Venturi y Pitot. Durante todo el Siglo XIX y principios del XX la hidrodinámica teórica y la hidráulica experimental se desarrollaron independientemente.

Siglo XX

A fines del anterior período y a lo largo de los primeros del siglo XX se amplía el conocimiento hidráulico al incluirse los efectos de la viscosidad de los fluidos y se desarrolla la teoría de los modelos, lo que permite una amplia gama de estudios experimentales. Esta época esta asociada con los nombres de Georges Stokes, y Osborne Reynolds en Inglaterra, N. Jukovski y B.A.Bakhmetev en Rusia, G. diMarchi y Allievi en Italia, D. Thoma y Th. Rehbock en Alemania, J. Boussinesq y M. Michaud en Francia y J.B.Francis en los EE.UU. En este Siglo hay que deestacar los nombres de Victor Kaplan en Checoslovaquia, L. Prant, Th Von Karman y J. Nikuradse en Alemania, N.N. Pavlosky en la antigua URSS, Louis Bergeron en Francia y J. Koseny en Austria entre otros muchos.

El desarrollo impetuoso de la técnica a comienzo del siglo XX condujo a la unión de la hidrodinámica teórica con la hidráulica experimental en una ciencia técnica aplicada, bajo el nombre de hidrodinámica técnica. Modernamente esta ciencia, que se basa de manera parcial en el razonamiento analítico puro y en la experimentación, recibe el nombre de Hidráulica.

Divisiones de esta ciencia

Hidráulica General: Se ocupa del desarrollo teórico de fórmulas, teoremas y criterios necesarios para la resolución de los problemas prácticos que se le presentan al ingeniero.

Esta a su vez se subdivide en:

  • Hidrostática
  • Hidrocinemática
  • Hidrocinética

Hidráulica Aplicada: Se ocupa de la aplicación de los conocimientos suministrados por la hidráulica general y de la resolución de los problemas técnicos que se le presentan al ingeniero.

La hidráulica tiene un campo de acción amplio que abarca desde:

  • Aplicación al riego y drenaje.
  • Aplicación al abastecimiento de agua (Acueducto)
  • Aplicación en la construcción de sistemas de Alcantarillado.

El conocimiento de estos campos de acción de la hidráulica aplicada está estrechamente relacionado con la Ingeniería hidráulica, la cual es el conjunto de estos conocimientos técnicos con respecto a la construcción de Obras Hidráulicas en general.

Fuentes

  • Artículo: Historia de la hidráulica. Disponible en: Fluidos.
  • Artículo: Estudio de ingeniería hidráulica. Disponible en: EIHSA.