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Ingenieria - diseño de una turbina - funciones del ingeniero



Ingeniería
El diseño de una turbina requiere de colaboración de ingenieros de diversas ramas.
Los ingenieros de cada especialización deben tener conocimientos básicos de otras áreas afines para resolver problemas complejos y de disciplinas interrelacionadas.
La ingeniería es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas a la creación, perfeccionamiento e implementación de estructuras (tanto físicas como teóricas) para la resolución de problemas que afectan la actividad cotidiana de la sociedad.
Para ella, el estudio, conocimiento, manejo y dominio de las matemáticas, la física y otras ciencias es aplicado profesionalmente tanto para el desarrollo de tecnologías, como para el manejo eficiente de recursos y fuerzas de la naturaleza en beneficio de la sociedad. La ingeniería es la actividad de trasformar el conocimiento en algo práctico.



Otra característica que define a la ingeniería es la aplicación de los conocimientos científicos a la invención o perfeccionamiento de nuevas técnicas. Esta aplicación se caracteriza por usar el ingenio principalmente de una manera más pragmática y ágil que el método científico, puesto que la ingeniería, como actividad, está limitada al tiempo y recursos dados por el entorno en que ella se desenvuelve.

Su estudio como campo del conocimiento está directamente relacionado con el comienzo de la revolución industrial, constituyendo una de las actividades pilares en el desarrollo de las sociedades modernas.

Etimología

La etimología del término ingeniería es reciente, pues deriva de ingeniero, que data de 1325 del idioma inglés,cuando un engine’er (de forma literal del inglés, el que opera un engine, es decir, un motor o máquina) refiriéndose inicialmente a un constructor de máquinas militares.1 En este contexto, ya obsoleto, un “engine” se refería a una máquina militar (hoy en día se traduce como 'motor'), es decir, un dispositivo mecánico usado en las contiendas militares (por ejemplo, una catapulta). El término “engine” es aún más antiguo, pues deriva del término latino ingenium (c. 1250), al español ingenio  El término evolucionó más adelante para incluir todas las áreas en las que se utilizan técnicas para aplicar el método científico. En otras lenguas como el árabe, la palabra ingeniería también significa geometría.



El ingeniero

Su función principal es la de realizar diseños o desarrollar soluciones tecnológicas a necesidades sociales, industriales o económicas.
Para ello el ingeniero debe identificar y comprender los obstáculos más importantes para poder realizar un buen diseño. Algunos de los obstáculos son los recursos disponibles, las limitaciones físicas o técnicas, la flexibilidad para futuras modificaciones y adiciones y otros factores como el coste, la posibilidad de llevarlo a cabo, las prestaciones y las consideraciones estéticas y comerciales. Mediante la comprensión de los obstáculos, los ingenieros deducen cuáles son las mejores soluciones para afrontar las limitaciones encontradas cuando se tiene que producir y utilizar un objeto o sistema.

Los ingenieros utilizan el conocimiento de la ciencia, la matemática y la experiencia apropiada para encontrar las mejores soluciones a losproblemas concretos, creando los modelos matemáticos apropiados de los problemas que les permiten analizarlos rigurosamente y probar las soluciones potenciales. Si existen múltiples soluciones razonables, los ingenieros evalúan las diferentes opciones de diseño sobre la base de sus cualidades y eligen la solución que mejor se adapta a las necesidades.

En general, los ingenieros intentan probar si sus diseños logran sus objetivos antes de proceder a la producción en cadena. Para ello, emplean entre otras cosas prototipos, modelos a escala, simulaciones, pruebas destructivas y pruebas de fuerza. Las pruebas aseguran que los artefactos funcionarán como se había previsto.

Para hacer diseños estándar y fáciles, las computadoras tienen un papel importante. Utilizando los programas de diseño asistido por ordenador (DAO, más conocido por CAD, Computer-Aided Design), los ingenieros pueden obtener más información sobre sus diseños. El ordenador puede traducir automáticamente algunos modelos en instrucciones aptas para fabricar un diseño. La computadora también permite una reutilización mayor de diseños desarrollados anteriormente, mostrándole al ingeniero una biblioteca de partes predefinidas para ser utilizadas en sus propios diseños.

Los ingenieros deben tomar muy seriamente su responsabilidad profesional para producir diseños que se desarrollen como estaba previsto y no causen un daño inesperado a la gente en general. Normalmente, los ingenieros incluyen un factor de seguridad en sus diseños para reducir el riesgo de fallos inesperados.

La ciencia intenta explicar los fenómenosrecientes y sin explicación, creando modelos matemáticos que correspondan con los resultados experimentales. Tecnología e ingeniería constituyen la aplicación del conocimiento obtenido a través de la ciencia, produciendo resultados prácticos. Los científicos trabajan con la ciencia y los ingenieros con la tecnología. Sin embargo, puede haber puntos de contacto entre la ciencia y la ingeniería. No es raro que los científicos se vean implicados en las aplicaciones prácticas de sus descubrimientos. De modo análogo, durante el proceso de desarrollo de la tecnología, los ingenieros se encuentran a veces explorando nuevos fenómenos.

También puede haber conexiones entre el funcionamiento de los ingenieros y los artistas, principalmente en los campos de la arquitectura y del diseño industrial.

Existe asimismo alguna otra creencia en la forma de entender al ingeniero del siglo XXI, ya que las raíces de este término no quedan claras, porque el término ingeniero es un anglicismo proveniente de 'engineer', que proviene de engine, es decir máquina.

En algunos países, como España, existen técnicos que se dedican a labores de ingeniería en distintos grados: los ingenieros, hoy grado más máster y los ingenieros técnicos, hoy ingenieros de grado. Esa división de las profesiones liberales de construcción se aplica también a la arquitectura, existiendo arquitectos, de nivel de grado universitario más máster y el arquitecto técnico, hoyingeniero de edificación de grado, con distintas funciones que el arquitecto.



Funciones del ingeniero

1. Administración: Participar en la resolución deproblemas. Planificar, organizar, programar, dirigir y controlar la construcción y montaje industrial de todo tipo de obras de ingeniería.
2. Investigación: Búsqueda de nuevos conocimientos y técnicas, de estudio y en el campo laboral.
3. Desarrollo: Empleo de nuevos conocimientos y técnicas.
4. Diseño: Especificar las soluciones.
5. Producción: Transformación de materias primas en productos.
6. Construcción: Llevar a la realidad la solución de diseño.
7. Operación: Proceso de manutención y administración para optimizar productividad.
8. Ventas: Ofrecer servicios, herramientas y productos.

Ética profesional

a–S Los ingenieros deben reconocer que la vida, la seguridad, la salud y el bienestar de la población dependen de su juicio.Y que siempre la vida se encuentra por encima del bien material.

Ingeniería civil
La ingeniería civil es una rama de la Ingeniería, que aplica los conocimientos de física, química, cálculo, geografía y geología a la elaboración deinfraestructuras, obras hidráulicas y de transporte. La denominación 'civil' se debe a su origen diferenciado de la ingeniería militar.

Tiene también un fuerte componente organizativo que logra su aplicación en la administración del ambiente urbano principalmente, y frecuentemente rural; no sólo en lo referente a la construcción, sino también, al mantenimiento, control y operación de lo construido, así como en la planificación de la vida humana en el ambiente diseñado desde esta misma. Esto comprende planes de organización territorial tales como prevención de desastres, control de tráfico y transporte,manejo de recursos hídricos, servicios públicos, tratamiento de basuras y todas aquellas actividades que garantizan el bienestar de la humanidad que desarrolla su vida sobre las obras civiles construídas y operadas por ingenieros.

Áreas del conocimiento

Los conocimientos necesarios para ejercer de ingeniero civil son

a–S conocimientos y bases tanto de geometría como todo tipo de cálculos y manipulaciones matemáticas que sean aplicables en problemas de ingeniería.
a–S Conocimientos de cálculo de esfuerzos y deformaciones en estructuras ante diferentes acciones (comportamiento de las vigas de un puenteante el paso de un tren, de una presa ante la presión hidrostática del agua que retiene, de una zapata al transmitir el peso de la estructura que sustenta al terreno.)
a–S Conocimientos de los materiales que se utilizarán en la ejecución de la obra (resistencia, peso, envejecimiento, etc.).
a–S Conocimientos del comportamiento del terreno ante las solicitudes de las estructuras que se apoyen en él (capacidad portante, estabilidad ante dichas solicitaciones, etc.).
a–S Conocimientos de Hidrología para el cálculo de avenidas o caudales para el diseño de presas o azudes, dimensionamiento de luces de puentes, etc.
a–S Conocimiento de técnicas de cálculo de aforos para el dimensionamiento de las carreteras, etc.
a–S Conocimientos de estética, de historia, de arte, del paisaje, etc.
a–S En España, al igual que en Francia y Perú, conocimientos de urbanismo y de ordenación del territorio, que le permiten comprender las fuertes implicaciones territoriales y de ordenación poblacional que suponenlas grandes obras de infraestructura.
a–S Y, por supuesto, conocimiento de los procedimientos, técnicas y maquinaria necesarios para la aplicación de los conocimientos anteriores.
En general, existe un gran número de posibles soluciones técnicas para un mismo problema y muchas veces ninguna de ellas es claramente preferible a otra. Es la labor de un Ingeniero Civil conocer todas ellas para descartar las menos adecuadas y estudiar únicamente aquellas más prometedoras, ahorrando así tiempo y dinero. Es también labor del Ingeniero Civil el conocimiento de las posibles formas de ejecución de la solución adoptada o de la maquinaria disponible para ello. Debe, además, tener los conocimientos necesarios para evaluar los posibles problemas que se puedan presentar en la obra y adoptar la decisión correcta, considerando, entre otros, aspectos de carácter social y medio ambiental.

Por todo ello, además de una sólida formación, es vital en la labor de un Ingeniero Civil una dilatada experiencia laboral, que le permita reconocer a simple vista el problema y adoptar soluciones que hayan demostrado su fiabilidad en el pasado.

Campos de aplicación

Su campo de aplicación es muy amplio.
Estarían, por ejemplo, las infraestructuras del transporte:

a–S Aeropuertos
a–S Autovías
a–S Carreteras
a–S Vías férreas
a–S Puertos
a–S Puentes
a–S Redes de transporte urbano
Las obras hidráulicas:

a–S Alcantarillado
a–S Azudes
a–S Canales para el transporte de agua potable o regadío
a–S Canales de navegación
a–S Canalizaciones de agua potable
a–S Centrales hidroeléctricas
a–S Depuradoras
a–S Diques
a–SEsclusas
a–S Muelles.
a–S Presas
Las estructuras que componen las obras anteriores.

a–S Terraplenes
a–S Desmontes
a–S Obras de contención de terreno
a–S Túneles
a–S Zapatas
a–S Pilares
a–S Vigas.
a–S Estribos de puentes

Historia

La ingeniería civil es la aplicación de los principios físicos y científicos, y su historia está estrechamente vinculada a los avances en el conocimiento de la física y las matemáticas a través de la historia. Debido a que el campo de aplicación de la ingeniería civil es muy amplio, incluyendo varias subdisciplinas, su historia está relacionada con el estudio y la comprensión de estructuras, ciencia de materiales, geografía, geología, suelos, hidrología, medio ambiente, mecánica y otros campos.

En la antigüedad y en la edad media, la mayoría de las construcciones de obras arquitectónicas se llevó a cabo por los artesanos, como albañiles y carpinteros, pasando a ser maestro de obras. El conocimiento se mantuvo en los gremios y rara vez cambiado por los avances que iban ocurriendo. Estructuras, caminos y la infraestructura existente era repetitiva, e incrementaba en escala. 1

Uno de los primeros ejemplos del uso de la física y las matemáticas aplicables al uso de la ingeniería civil es el trabajo de Arquímedes en siglo III a.C., incluyendo el principio de Arquímedes y la solución al bombeo de agua gracias al tornillo que inventó. Brahmagupta, un matemático indio, utilizó la aritmética en el siglo VII d.C., basado en la numeración arábiga-hindú, para el cálculo del volumen de excavaciones.

Ramas de la ingeniería civil

El título de IngenieroCivil permite profundizar en los estudios y conocimientos de los procedimientos constructivos propios de la obra civil, recibiendo una formación con clara orientación práctica, inherente al quehacer diario del ingeniero técnico, de manera que, al graduarse, el profesional sea versátil y pueda desenvolverse rápidamente en el terreno laboral. Son estos profesionales quienes se ocupan de la organización de obras civiles, de los procedimientos y maquinaria de construcción necesarios para las obras y de los materiales que deben utilizarse en ellas. Las actividades profesionales de un Ingeniero Civil pueden extenderse a la infraestructura de los transportes, caminos, aeropuertos o ferrocarriles, aplicando en cada caso la tecnología y estructura conveniente. El profesional graduado estará capacitado para la elaboración de proyectos de construcción, gestión de obra civil y asesoría, incorporando a los procedimientos tradicionales el uso y aplicación de las nuevas tecnologías para la adaptación ambiental de la obra. Así mismo, el plano laboral se extiende al ejercicio libre de la profesión en el campo privado, atendiendo a empresas privadas, consultoras, etc.; así como en el público (administraciones locales, autonómicas y estatales), la enseñanza y la investigación.

Ingeniería Estructural

La ingeniería estructural se encarga de estimar la resistencia máxima de elementos sometidos a cargas variables, cargas permanentes y cargas eventuales (sismos, vientos, nieve, etc.), procurando un estado de servicio mínimo al menor costo posible.

Ingeniería Geotécnica

La ingeniería geotécnica seencarga de estimar la resistencia entre partículas de la corteza terrestre de distinta naturaleza, granulometría, humedad, cohesión, y de las propiedades de los suelos en general, con el fin de asegurar la interacción del suelo con la estructura. Además realiza el diseño de la cimentación o soporte para edificios, puentes, etc.

Ingeniería Hidráulica (también conocida como ingeniería de recursos de agua

La ingeniería hidráulica es una de las ramas más antiguas de la ingeniería civil, ya que está presente desde los romanos tradicionales, que ya se encargaban del trabajo enorme de exterminar a las hidras. Se ocupa de la proyección y ejecución de obras relacionadas con el agua, sea para su uso, como en la obtención de energía hidráulica, la irrigación, potabilización, canalización, u otras, sea para la construcción de estructuras en mares, ríos, lagos, o entornos similares, incluyendo, por ejemplo, diques, represas, canales, puertos, muelles, rompeolas, entre otras construcciones. También hace referencia a las maquinas hidráulicas.

Ingeniería de Transporte e Infraestructura Vial

Concepto de Ingeniería de Transportes y Vías:

Se entiende por Ingeniería de Transportes y Vías, el conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas, prácticas profesionales, principios y valores, necesarios para satisfacer las necesidades sociales sobre movilidad de personas y bienes.

La Ingeniería de Transportes y Vías, es una especialidad de la profesión de ingeniería, basada en la aplicación de las ciencias físicas, matemáticas, la técnica y en general el ingenio, en beneficio de la humanidad.





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