1 TALLER STAF HIDRAULICA GENERAL El propósito del taller es afianzar los conocimientos en la materia en este caso del primer corte que es hidráulica general por ende las respuestas no pueden basarse en solucionario primero porque los problemas están modificados para que no pueda cumplirse a cabalidad ese propósito y segundo para que lo traten hacer hacer a conciencia conciencia que es lo verdaderamente importante importante porque están incluidos todos los temas del primer corte y si los hacen a conciencia lo más probable es que obtengan buenos resultados en el parcial. Notas: El taller debe entregarse de manera ordenada, deben realizar el dibujo del respectivo sistema para cada punto, junto con el enunciado y si este es muy extenso, se deben mencionar los datos para llevar a cabo la correcta solución. Si un análisis del punto, su valor al momento de calificar disminuirá. El taller es de dos, máximo tres estudiantes y se debe entregar el día del parcial. En lo posible se espera que usen las formulas y parámetros dados por el profesor en clase, ya que en el parcial el calificará respecto a lo visto en clase. TODOS LOS PROBLEMAS DEBEN TENER TAMBIEN SU SOLUCION GRAFICA [H-Q] 1) En el sistema de tubos mostrado en la figura, la geometría es como sigue: L1=150 [m], L2=200[m], L3=300[m], D1=150[mm], D2=200[mm], D3=250 [mm]; Las rugosidades absolutas de los diferentes tubos son: ε1=0,15[mm] , ε2=0,6[mm] , ε3=0,3[mm] . a) Para H=8[m], determinar el gasto en cada tubo del sistema b) Calcular H si el gasto total se reduce a 200 [lt/seg] c) Determinar la longitud equivalente de una tubería única nueva, de acero cedula 40
2) Determinar el gasto que transporta cada una de las tuberías, del sistema mostrado en la figura, así como la pérdida total de A a B. Las longitudes y diámetros son: L1=L5=750[m], L2=L4=500[m]; L3=300[m]; D1=D5=0,5[m]; D2=D4=0,4[m]; D3=0,6 [m]
3) a) se desea conocer el diámetro D de la tubería de acero cedula 40, nuevo, de manera que el primer vagón de 20[m^3] de capacidad se llena en 10 minutos, si está cerrada la válvula de la tubería 3. b) Calcular el tiempo que se requiere para llenar cada vagón si se abre dicha válvula. La viscosidad del agua es ν=0.01V [cm²/seg]. Considerar que H=20[m], L1=800[m], L2=20[m], L3=80[m]; y la rugosidad absoluta del tubo es ε=0,2[mm]
4) Para el sistema de tuberías mostrado en la figura, calcular la potencia necesaria de la comba, (en CV) con eficiencia del 80 por ciento, para QB=5 lt/seg. Considere L=210[m], D=0.10 [m]y f=0.025 los subíndices de los gastos corresponden con el depósito de donde proviene
5) Un depósito cuyo nivel permanece constante a la elevación de 10 [m], alimenta dos conductos: 2-4 y 2-6. En 3 y 4 se desean derivar gastos de 2500 y 2000[lt/min].De 5 a 6 el conducto debe derivar un gasto de 300 [lt/min] a cada metro de longitud. El agua debe ser descargada con una presión equivalente a, por lo menos 6 [m] de columna de agua. Calcular los diámetros de estos conductos si son de acero comercial cedula 40. La velocidad no deberá ser mayor a 3[mt/seg]
6) Calcular la presión que debe leerse en el manómetro M, de modo que el nivel de la superficie libre del recipiente A sea el mismo que el del recipiente B; asimismo, Q2=5[lt/seg]. Utilizar los siguientes datos: L1= 75[m]; D1=75 [mm]; L2=L3=100[m]; D2=D3=50[mm]; H= 10 [m]; f1=f2=f3=0.03 y Kv=0.15
7) PUNTO DEL PRIMER TALLER EN CLASE DE STAF
8) En la red mostrada en la figura se pide calcular los diámetros teóricos de la tubería de manera que: Q5=25[lt/seg], Q6=30[lt/seg], N=38 (Koseny) y la carga de presión mínima en las descargas, sea por lo menos 15 metros de columna de agua. Los tubos son de acero cedula 40
9) Calcular la potencia de la bomba, con una eficiencia de η= 80%, para el gasto QH sea de 10 [lt/seg]. Tenemos que L=5[m]; D1=50 [mm]; D2=75[mm] f=0.03
10) a) determinar los gastos Q2 Y Q3, descargados por los tubos del sistema (mostrado en la figura) el cual esta alimentado por una bomba que eleva la presión, en M, hasta 5 [kg/cm2]. b) calcular el gasto descargado en uno solo de los recipientes, cuando se cierra la válvula en el otro. c) ¿Cuál será la elevación C máxima, tolerable, de manera que se eviten presiones negativas para cada uno de los casos anteriores? d) Determinar la potencia de la bomba con una η= 80%, y con L1= 40 [m]; D1=80[mm]; L2=L3=80[m] y D2=D3=50 [mm]; f1=0.025; f2=f3=0.03; Kv=3.
11) a) Determinar el gasto en los tubos del sistema mostrado, si se elimina la bomba
b) Si el gasto Q hacia el nodo J vale 85 [lt/seg], Calcular los gastos hacia B y A, además de la altura piezometrica en J c) Si la bomba transfiere al líquido una potencia de 10[CV] (hacia J), encontrar QA Y QB d) Para un gasto de 30 [lt/seg] hacia B, ¿Qué energía comunica la bomba cuando se trata de una eficiencia del setenta por ciento y que potencia se requiere?
12) Determinar el gasto en los tubos del sistema cuya geometría se muestra muy claramente en la figura
13) En la red cerrada- mostrada en la figura- se pide calcular el gasto que se tiene en cada una de las tuberías, si el que sale de la presa es Q12= 90 [lt/seg]. En cada toma (3, 4,5) el gasto debe ser de 30 [lt/seg], a una presión mínima de 10 metros de columna de agua; las tuberías son de acero cedula 40. Calcular también las cargas piezometricas en los distintos nodos
14) Determinar la distribución de gastos en la red, mostrada en la figura, donde los tubos son de acero cedula 40 (CH=100 hazen williams)
15) Determinar el gasto en cada tubo del sistema mostrado. Las tuberías son de acero cedula 40; El gasto en las derivaciones se expresa en [lt/seg]
