3.La longitud de la poza de disipación de energía puede esmarse tentavamente tentavamente con la relación: L = 6 (y2-y!" donde y e y 2 representan representan los rantes con#ugados con#ugados del resalto. $i se ene un disipador en el %ue el rante inicial del resalto es &.'& m y el caudal especíco (por metro de anc)o! es 2 m 3*s*m" se pide determinar la longitud apro+imada %ue de,e darse a la poza de disipación de energía. alcular asimismo la prdida de energía producida en el disipador. disipador. /. 0na central )idroelctrica consta de un t1nel revesdo (n=&.&/!" de 2&& m de longitud y 2 m de di4metro. 5l t1nel entrega entrega el agua a una tu,ería orzada de acero (n=&.&2!" (n=&.&2!" cuya longitud es 7&& m y cuyo di4metro es .6& m. 5l espe#o de agua en la toma se u,ica en la la cota 8'3/.& msnm y el e#e de la tur,in tur,ina a se encuen encuentra tra en la cota cota 2.' 2.' msnm. msnm. $e sa,e %ue en el t1nel t1nel de aducción aducción las prdidas alcanzan 3'.6 m. 9ara los datos indicados" se pide determinar determinar la potencia %ue desarrolla la central. onsiderar %ue la eciencia con#unta de la tur,ina" generador y transormadores transormadores es &.'7. . 0na central )idroelctrica )idroelctrica cuya caída neta es 2& m" genera una potencia de '.6 ;. ;. $a,iendo %ue la eciencia con#unta de los e%uipos de generación es &.'' y %ue la pendiente de la línea de energía en la tu,ería orzada orzada de,e de,e ser igual a <" se pide determinar determinar el di4metro di4metro de dic)a tu,ería. tu,ería. La rugosidad n> de anning es &.&. /. ( puntos! La tu,ería orzada de una central central )idroelctrica" constuida constuida por un conducto de acero (n = &.&!" de,e conducir un caudal de 6 m 3*s. ?eterminar ?eterminar el di4metro di4metro de la misma" misma" considerando considerando %ue la pendiente de la línea de energía de,e ser no mayor a 2<. $i por otro lado" la altura de caída ,ruta de la central es /& m y la longitud de la tu,ería orzada es '/& m" calcular la potencia %ue desarrolla la central.
(/ puntos! 3. $e )a o,servado %ue en el resalto )idr4ulico desarrollado en un disipador de energía" la relación entre entre los rantes rantes con#ugad con#ugados os es 6:. $i el caudal por metro metro de anc)o es './ m 3*s*m" calcular la prdida de energía producida en el resalto.
/. (/ puntos! 0na central )idroelctrica ene las siguientes caracteríscas: caracteríscas: 3 audal de dise@o = ' m *s Altura de caída ,ruta = 6/& m Longitud de la tu,ería orzada = &6& m ?i4metro de la tu,ería orzada: orzada: seleccionado de modo %ue la velocidad en la tu,ería orzada sea igual a 6 m*s. Bugosidad de la tu,ería orzada" n (acero! = &.& $e pide determinar determinar la potencia potencia (en ;! %ue desarroll desarrolla a la central. central. Asumir Asumir una eciencia de los e%uipos de generación igual a &.'7
. (/ puntos! 9ara la central )idroelctrica de la pregunta anterior" determinar C mediante la teoría rígida - la so,represión en el e+tremo nal de la tu,ería orzada" para una operación de cierre en ' segundos. onsiderar %ue la celeridad de la onda de presión es 2&& m*s
3. En un disipador de energía de sección rectangular, de 15 m de ancho, el rante antes del resalto es 1.20 m y el rante luego de producido éste es 4.20 m. e pide determinar el caudal !ue descarga a lo largo del disipador.
/.
.
?eterminar la longitud re%uerida de un desarenador para los siguientes datos: audal de dise@o = /.' m 3*s Altura de caída = /&& m Belación anc)o vs altura 1l (D*E! del desarenador = 2. Felocidad de sedimentación: seg1n ArGangelsGi
?eterminar el di4metro re%uerido de una tu,ería orzada" para los siguientes datos: audal de dise@o = 6./ m 3*s Altura de caída = 2& m Bugosidad de la tu,ería" n = &.& 9endiente de la línea de energía" $ = < .36
14.
"a longitud de una po#a de disipación de energía puede esmarse tenta$amente con la relación% " & ' (y2)y1*, donde y1 e y 2 representan los rantes con+ugados del resalto. i se ene un disipador en el !ue el rante inicial del resalto es 0.'0 m y el caudal especíco (por metro de ancho* es 12 m 3-s-m, se pide determinar la longitud aproimada !ue de/ería darse a la po#a de disipación de energía. a* ',0 m /* 13,40 m c* 20,10 m d* 2',0 m e* 40,20 m
15.
l pie de una rpida se ene pre$isto disponer un salto en si. e sa/e !ue el agua proyectada por esta estructura de/e caer a una laguna situada a una distancia de 5 m medida hori#ontalmente y 51 m ms a/a+o de la u/icación del salto en si. ara una $elocidad de descarga de 20 m-s, se pide determinar el ngulo de despegue del salto en si. a* 106 /* 12.56 c* 156 d* 1.56 e* 206
6.
Hu4l de los siguientes datos no se re%uiere para determinar la velocidad de decantación de las parIculas en un desarenadorJ a! ?i4metro (d! ,! Kactor de orma (s..! c! emperatura del agua (! d! Felocidad de Mu#o en el desarenador e* 7audal circulante (8*
.
5n un desarenador se )a determinado %ue la velocidad de Mu#o de,e ser &.2& m*s. 5l caudal circulante es 6 m 3*s. 9or otro lado" se sa,e %ue la relación anc)o (D! vs. altura 1l del desarenador (E! es igual a 3. ?eterminar la altura 1l %ue de,e tener el desarenador. a! & m ,! 3.33 m c! 3.6 m d! 7./' m e! .& m
'.
u4l de las siguientes órmulas permite calcular la longitud re%uerida de un desarenador. 5n cada una de las relaciones" los trminos L" F" E y ; enen el signicado usual. L=
7.
VH
L=
WH
L =
VW
L=
W
L=
V
H W VH e! V WH a! ,! c! d! $e desea %ue la pendiente de la línea de energía en un tu,ería orzada (n=&.&! sea igual a <. $i el caudal %ue de,e conducir es ' m3*s" determinar el di4metro %ue de,e tener sta. a! .6 m ,! .6 m c! ./' m d! .3/ m e! .2 m
2&.
5n el desarrollo de una central )idroelctrica" si tuviera %ue comparar una tur,ina 9elton con una tur,ina Naplan" cu4l esma usted %ue es m4s sensi,le a la presencia de material sólido en el agua. a! La tur,ina Naplan ,! La tur,ina 9elton c! Las dos por igual d! Oinguna de las dos e! Kalta precisar las caracteríscas de la central
14.
"a longitud de una po#a de disipación de energía puede esmarse tenta$amente con la relación% " & ' (y2)y1*, donde y1 e y 2 representan los rantes con+ugados del resalto. i se ene un disipador !ue descarga un caudal unitario de 12 m 3-s-m con un rante inicial del resalto de 0.'0 m, se pide determinar la longitud aproimada !ue de/ería darse a la po#a de disipación de energía. a* 3'.' m /* 2. m c* 32. m d* 40.2 m e* 3.' m
6.
Hu4l de los siguientes datos no se re%uiere para determinar la velocidad de decantación de las parIculas en un desarenadorJ a! ?i4metro (d! ,! Kactor de orma (s..! c! emperatura del agua (! d! Felocidad de Mu#o en el desarenador e! audal circulante (P!
.
5n un desarenador se )a determinado %ue la velocidad de Mu#o de,e ser &.2& m*s. 5l caudal circulante es / m 3*s. 9or otro lado" se sa,e %ue la relación anc)o (D! vs. altura 1l del desarenador (E! es igual a 3. ?eterminar el anc)o %ue de,e tener la sección transversal del desarenador. a! 2.' m ,! 3.3' m c! . m d! './& m e! /.2& m
'.
0na central )idroelctrica capta el agua de una laguna. 5l caudal de dise@o es 6 m 3*s y la altura de caída es 6&& m. La tu,ería orzada ene /&& m de longitud" .2 m de di4metro y una rugosidad igual a &.& 6mm. $e pide determinar la potencia %ue desarrolla la central. a! 6./ ; ,! /'. ; c! 3&. ; d! 3'. ; e! 6/. ;
7.
$e desea %ue la pendiente de la línea de energía en un tu,ería orzada (n=&.&! sea igual a <. $i el caudal %ue de,e conducir es / m3*s" determinar el di4metro %ue de,e tener sta. a! .6 m ,! .26 m c! ./' m d! .3/ m e! . m
2&.
HPu po de tur,ina seleccionaría para el siguiente casoJ audal tur,ina,le: 2& m3*s
Altura de caída de la central = 2&& m a! ur,ina Naplan ,! ur,ina Krancis d! ur,ina Dul,o e! Kaltan datos
c! ur,ina 9elton
. (puntos! La gura muestra el es%uema de una central )idroelctrica.
2
)imenea
3
u,. orzada
9ara los datos indicados" determiner la potencia" en ;" %ue desarrolla la central. Asumir una eciencia igual a &.'7. ?atos: 7onducción ota reservorio ota c)imenea ota descarga Longitud (m! ?i4metro (m! Bugosidad (n!
9:nel 1 2&
9:nel 2 6&&
9:nel 3
9u/. ;or#ada
/&& 6&&& 2.6 &.&
/2&& 2.6 &.&
3'&& 3.& &.&
'&& 2&& 3.& &.&
3.
/.
0na central )idroelctrica capta el agua de una laguna y la conduce a lo largo de una tu,ería orzada )asta una casa de m4%uinas" en la %ue el agua es tur,inada y luego devuelta a un río cercano. 9ara los datos indicados" determinar la potencia %ue desarrolla la central. audal de dise@o" P = ' m 3*s Altura de caída ,ruta" E = /'& m Longitud de la tu,ería orzada" L = '2& m ?i4metro de la tu,ería orzada" ? = ./ m Bugosidad a,soluta de la tu,ería orzada" N = &.&6 mm 5ciencia de los e%uipos de generación" = &.'7
.
?eterminar el di4metro de una tu,ería orzada" para las condiciones esta,lecidas: audal de dise@o" P = 6 m 3*s Altura de caída" E = /&& m Bugosidad" n = &.& 9endiente de la línea de energía" $ = < Eacer uso de los tres mtodos tentavos disponi,les.
