Desarrollo de simulaciones de modelos hidráulicos como herramienta de soporte de la enseñanza del laboratorio de hidráulica

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dc.contributor.advisorVillamizar Amaya, Sandra Rocío
dc.contributor.advisorAlmeyda Ortiz, Andrés
dc.contributor.authorMalaver Nieto, Eliel David
dc.contributor.evaluatorDomínguez Rivera, Isabel Cristina
dc.contributor.evaluatorOviedo Ocaña, Édgar Ricardo
dc.date.accessioned2023-06-16T15:35:10Z
dc.date.available2023-06-16T15:35:10Z
dc.date.created2023-05-31
dc.date.issued2023-05-31
dc.description.abstractEl componente práctico de la asignatura Hidráulica de Canales de la Escuela de Ingeniería Civil, está soportado por nueve prácticas de laboratorio que buscan acercar al estudiante con los conceptos básicos del curso. Sin embargo, las condiciones físicas actuales del laboratorio de Hidráulica tienen dos debilidades importantes: primero, se ha completado el tiempo de servicio de la mayoría del equipamiento en el laboratorio; segundo, la infraestructura existente no permite una diversificación de actividades, resultando en la repetición continua de las mismas experiencias, permitiendo así que los estudiantes recurran a estrategias facilistas para desarrollar las actividades del laboratorio. Se propuso, entonces, una nueva estrategia de diversificación del componente práctico del curso orientada al desarrollo de simulaciones computacionales que promovieran en los estudiantes el aprendizaje de herramientas aplicadas y, con ellas, indagar sobre los conceptos y aplicaciones básicas de la asignatura. Se desarrollaron nueve objetos virtuales que complementan los temas de cada una de las prácticas de laboratorio. Cada objeto virtual está compuesto de la guía de descarga e instalación de la herramienta computacional a usar y la guía de implementación de la simulación. A su vez, cada guía de simulación tiene una estructura definida (Título, Fuente del Recurso, Objetivos, Requerimientos computacionales, Introducción, Marco teórico específico, Implementación de la simulación, Descripción del entregable, y Referencias bibliográficas). En total, se usaron tres herramientas computacionales libres para desarrollar las simulaciones (OpenFOAM, H-Canales y HEC-RAS); la selección de la herramienta usada dependió de los objetivos específicos de cada simulación. Los productos desarrollados fueron integrados al aula virtual del Laboratorio de Hidráulica y han sido implementados en los semestres 2022-2 y 2023-1. Las encuestas de opinión aplicadas hasta la fecha a estudiantes y auxiliares indican que la estrategia ha resultado en una mejoría en los procesos de aprendizaje del curso en su componente teórico y práctico.
dc.description.abstractenglishThe practical component of the Hydraulics of Channels subject of the School of Civil Engineering, is supported by nine laboratory practices that seek to bring the student closer to the course's basic concepts and the most typical applications. However, the current physical conditions of the Hydraulics laboratory have two critical weaknesses: first, the lifetime of most of the equipment has been completed; second, the existing infrastructure does not allow diversification of activities, resulting in the continuous repetition of the same experiences, thus allowing students to resort to facile strategies to develop the laboratory activities. A new strategy of diversification of the practical component of the course was proposed, oriented to the development of computer simulations that would promote in the students the learning of applied tools and, with them, inquire about the basic concepts and applications of the subject. Nine virtual objects were developed that complement the themes of each laboratory experience. Each virtual object comprises the download and installation guide for the computational tool and the simulation implementation guide. Each simulation guide has a defined structure (Title, ResourceSource, Objectives, Computational Requirements, Introduction, Specific Theoretical Framework, Simulation Implementation, Deliverable Description, and Bibliographic References). In total, three free computational tools were used to develop the simulations(OpenFOAM, HCanales, and HEC-RAS); the selection of the tool used depended on the specific objectives of each simulation. The products developed were integrated into the virtual classroom of the Hydraulics Laboratory and have been implemented in the 2022-2 and 2023-1 semesters. The results from the student and assistant surveys indicate that the strategy improved the learning processes of the course in its theoretical and practical components.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14553
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectFlujo en canales abiertos
dc.subjectSimulaciones
dc.subjectHidráulica
dc.subjectDistribución de velocidad
dc.subjectEnergía
dc.subjectTransición
dc.subjectMomento
dc.subjectResalto hidráulico
dc.subjectCoeficiente de rugosidad de Manning
dc.subjectFlujo gradualmente variado
dc.subjectCompuertas
dc.subjectCanaleta Parshall
dc.subject.keywordOpen Channel Flow
dc.subject.keywordSimulations
dc.subject.keywordHydraulics
dc.subject.keywordVelocity Distribution
dc.subject.keywordEnergy
dc.subject.keywordTransition
dc.subject.keywordMomentum
dc.subject.keywordHydraulic Jump
dc.subject.keywordGradually Varied Flow
dc.subject.keywordManning Roughness Coefficient
dc.subject.keywordWeirs
dc.subject.keywordParshall Flume
dc.titleDesarrollo de simulaciones de modelos hidráulicos como herramienta de soporte de la enseñanza del laboratorio de hidráulica
dc.title.englishDevelopment of Hydraulic Model Simulations as Teaching Support Tools for the Hydraulics Laboratory
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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