Guia N°1 - Flujo en contorno cerrado.pdf



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0

Guia N°1 - Flujo en contorno cerrado.pdf



Uploaded by robertorcov



Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf

Problemas Mecánica de

 Search document

Universidad Técnica Federico Santa María



Departamento de O

Hidráulica Teórica CIV-242 Guía N 1 - Flujo en contorno cerrado o

1. Los estanques que se muestran en la Figura 1 contienen agua a 20 [ C]. El largo de la tu L = 4500 [m] 4500 [m] y su diámetro es de D = 4 [cm]. Determinar el caudal circulante si ∆z ∆ z = 100 o

(a) La tubería es hidráulic hidráulicamen amente te lisa. (b) La tubería es hidráulic hidráulicamen amente te rugosa, con ε = ε = 0,4 [mm].

Figura 1. Problema 1

2. Los estanques de la Figura 2 están conectados por tuberías de acero galvanizado y distinto d Si los estanques contienen agua a 20 [ C], determine el caudal que circula por el sistema si la s del estanque 1 se ubica 45 metros por sobre la superficie del estanque 2. Considere pérdidas por y pérdidas singulares. Ambas tuberías tienen 10 [m] de largo. La tubería 1 tiene diámetro D = 2,5 [cm] y la tuber diámetro D diámetro D = 5 [cm]. ¿Qué sucedería con el caudal si se invierte la posición de las tuberías? o

Sign up to vote on this title



Useful


 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Sign In

Upload

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O

Datos ν [m2 /s] 1.31 ·10−6

ε [mm] 2

L1 [m] 60

L2 [m] 40

L3 [m] 45

L4 [m] 30

D1 [in] 2

D2 [in] 2


You're Reading a Preview

4. Una cañería, como la de la Figura 17, está compuesta por tramos de diámetros y largos d Suponiendo que el sistema opera con full los access caudales setrial. indican, y que la cota piezométrica d Unlock withque a free A es 75 [mca], se pide:

(a) Graficar y tabule la cota piezométrica la presión relativa p/γ en todos los puntos indica Download yWith Free Trial (b) Determinar si el sistema cavita en algún punto. (c) ¿Qué sucede si se elimina la extracción de caudal en el punto E? Suponga que las pérdidas singulares son despreciables y que ε = 0,002 [m], ν = 1,1 · 10−6 [m temperatura del agua de 20 [ C].  Sign up to vote on this title o



Useful

 Not useful





Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Diseño Hidráulico

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

of 14

Redes_pdf

 


 Search document




Departamento de O

5. Compare las diferencias en la pérdida de carga que produce la ecuación de Hazen-William la ecuación de Darcy-Weisbach, con las soluciones para f propuestas por Colebrook. Para ello análisis desde Q = 0 [l/s] hasta Q = 100 [l/s], para una tubería de 1000 [m] de largo. El material y los diámetros quedan determinados por la siguiente tabla: S =

 dígitos rol USM Material S ≤ 10 10 < S ≤ 20 20 < S ≤ 30 30 < S ≤ 40 S > 40

PVC Asbesto Acero HDPE Acero

C HW 150 140 120 150 120

ε [mm] 0.0015 0.03 0.046 0.0015 0.046

Diámetro [mm] 63 75 110 110 63

Incluya el dígito verificador en la suma. Un dígito verificador k equivale a 0.

6. El sistema de tres estanques que se muestra en la Figura 5 tiene las siguientes características

1 2 3

z [m] 25 115 85

L [m] 95 125 160

φ [mm] 280 280 280

You're Reading a Preview Las tuberías son de PVC. Determine el caudal en todas las tuberías, usando: Unlock full access with a free trial.

(a) Darcy-Weisbach. (b) Hazen-Williams.

Download With Free Trial




Useful

 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Sign In

Upload

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

of 14

Redes_pdf

 


 Search document




Departamento de O

con Q en [l/s], H B en [m]. Se ha establecido, por condiciones externas, que sería deseable que la bomba funcionase en a los siguientes puntos: Q [l/s] H [m]

8.9 33.4

12.3 38.3

14.6 41.8

17.7 46.2

Se pide:

(a) Determinar el punto de funcionamiento del sistema, indicando la diferencia topográfica a ls pérdidas de carga del sistema. (b) Si se considera que todo el sistema es de diámetro constante, determine cuál debier Considere que las pérdidas sigulares no establecidas equivalen a 40 [cm]. (c) ¿Qué solución daría Ud. si sólo existe disponibilidad de tuberías de diámetro 50 y 100 [m

Considere que el nodo 1 corresponde a una válvula de retención abierta, mientras que los lod 4 corresponden a codos suaves de 1/4“. Los datos se muestran a continuación: ν [m2 /s] 1.31 ·10−6

ε [mm] 1

L1 [m] 3

L2 [m] 10

L3 [m] 18

L4 [m] 2

You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.





Useful


 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O

H B 2 = 50 − 30Q − 2800Q2


10. Para el abastecimiento de cierta localidad se requiere transportar agua desde un pozo a un est almacenamiento. Se cuenta con dos bombas iguales, cuyas curvas de estrangulamiento se mue la siguiente tabla (pares H v/s Q):

You're Reading a Preview Q [m3/s] H [m] 0 29 0.005 27 0.010 25 Download0.015 With Free Trial 23.8 0.020 20.4 0.025 17 0.030 12.6 0.035 9.5 0.040 6.2

Unlock full access with a free trial.




 Useful  Not useful Se utilizará una tubería de PVC de diámetro D = 100 [mm]. Se pide: (a) Resolver el problema para una configuración de dos bombas en paralelo. Determine el





Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Sign In

Upload

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O


(b) Determinar el valor límite de caudal si se decide instalar una bomba en la caseta ubicad del fundo. (c) Determinar la potencia que habrá que suministrarle al sistema.

(d) Dibujar la línea de carga y la línea piezométrica, desde el estanque hasta la casa, para los c y sin bomba. (e) ¿Recomendaría Ud. esta configuración?


Datos: Presión de vapor absoluta p v = 0,12 [mca], presión atmosférica p atm = 10,33 [mca]. El sistema, la curva de estrangulamiento de la bomba y su eficiencia, se indican en la Figura Unlock full access with a free trial.





Useful

 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O

12. Mediante la utilización de dos bombas en serie (cuyas curvas características se indican más pretende elevar un caudal de Q = 15 [l/s] desde un pozo cuyo nivel de agua se encuentra 1 [m rasante del terreno. Se utilizará una tubería de acero de 200 [m] de longitud, que llegará a un e ubicado a 7[m] de altura. Para la instalación se dispone de los siguientes diámetros comerci [mm], 120 [mm] y 150 [mm]. Si las curvas características de las bombas son las siguientes: H B 1 [m] = 20 + 12,5 · Q − 0,9 · Q2 H B 2 [m] = 1 + 0,3 · Q + 3 · Q2 − 0,2 · Q3 Determine la longitud que habrá que instalar de cada diámetro comercial en el sistema de

13. Considere el sistema de bombas que se muestra en la Figura 10. El sistema consiste en dos b serie, funcionando en paralelo con una tercera bomba. Las bombas responden a las siguiente características: H B 1 = 20 − 500 · Q2 H B 2 = 300 − 200 · Q2 H B 3 = 40 − 400 · Q2

Se pide determinar la curva característica del sistema de bombas (analíticamente). Grafique est y determine los rangos de caudales para los cuales funcionan las distintas bombas. No considere friccionales dentro del sistema de bombeo. ¿Sería posible que el sistema de bombas salve una diferencia topográfica de 40 [m] para un c Reading a Preview Q = 100 [l/s], si las pérdidas deYou're carga por fricción y singulares de la conducción equivalen a 5 Unlock full access with a free trial.



 up to vote on this title 14. Se requiere realizar un estudio para el mejoramiento delSign sistema de abastecimiento de agua po Useful Not useful que una determinada ciudad. El estudio topográfico indica el pozo profundo desde donde se recurso se ubica a una cota de 300 [msnm]. El trazado es de 5 [km] y en un comienzo corresp una tubería de acero de 30” de diámetro. Posteriormente, por mal estado, se reemplazaron lo





Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Sign In

Upload

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Diseño Hidráulico

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

of 14

Redes_pdf

 




 Search document


Departamento de O

15. Diseñe la estación de bombeo para el sistema que se muestra en la Figura 11. La única re que se le impone es que el estanque ubicado a la cota z = 120 [m] debe abastecerse con u de Q = 60,3 [l/s]. Entregue la configuración óptima de las bombas, el punto de funcionami potencia requerida. Considere que: La eficiencia de las bombas son η 1 = 85% y η 2 = 80 %. El factor de fricción de las tuberías es constante e igual a f = 0,04. Las curvas características de las bombas son las siguientes: Q [l/s] H 1 [m] H 2 [m]

0 140 180

20 130 175

30 120 170

40 100 160

50 70 150

60 10 135

70 – 120

80 – 100

90 – 70

100 – 10







Useful



 Not useful

16. La bomba del sistema que se indica en la Figura 12 debe impulsar Q = 100 [l/s] hasta el ex la tubería 4, ubicado a una elevación de 165 [msnm], y Q = 200 [l/s] hasta un estanque circ





Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O

Datos: Eficiencia de la bomba η = 80%. Dimensiones del sistema: Tubería 1 2 3 4

Largo [m] 450 1200 600 300

Diámetro [mm] 300 450 300 ¿?

f 0.032 0.02 0.022 0.02



Unlock full access with a free trial.

17. Determine los caudales que circulan y las cotas piezométricas de los nodos para la red de tub Download With Free Trial se muestra en la Figura 13 usando: (a) Método de Hardy-Cross. (b) Método del Gradiente.




Useful

 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Diseño Hidráulico

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

of 14

 

Redes_pdf

 Search document


Se sabe que

pA γ




Departamento de O

+ zA = 100 [mca].

18. Una red de agua potable es alimentada por dos estanques, como se muestra en la Figura 14

(a) Utilizando el método de Cross, realizar una iteración y calcular los caudales iniciales para la iteración. Considere inicialmente que el caudal que entrega el estanque B corresponde al caudal que aporta el estanque A. (b) Interpretar los resultados obtenidos en la parte a).

(c) Calcular las cotas piezométricas en los nodos c y f , usando los resultados obtenidos en a)

You're Reading a Preview Figura 14. Problema 18 Unlock full access with a free trial.

La longitud de tubería entre los estanques la redTrial es despreciable. Download WithyFree Considere inicialmente que Q 1 = 2/3 · Q6 y Q 1 = 4 · Q7 . La bomba responde a H B (m) = 90 − 5 · 10−3 Q(l/s) − 3 · 10−5 Q2 (l/s) Características del sistema: Tubería 1 2 3 4 5

Largo [m] 300 300 250 300 300

Diámetro [mm] C HW 110 140 Sign up to vote on this title 110Useful 140Not useful   100 160 110 140 110 140







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Sign In

Upload

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf


 Search document


Tramo A-B B-C C-D D-E E-F F-G F-A G-C F-C



Departamento de O

Largo [m] 120 100 100 120 100 150 100 150 120

Diámetro [mm] 120 100 100 120 100 130 100 130 120

La ecuación de la bomba es H B = 0,5 + 2 · Q − 5 · Q2 , donde H B [m] si Q [m 3 /s]. Las tuberías son de PVC. El criterio de cierre corresponde a ∆Q ∼ 10−5 [m3 /s].






Useful

 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

1

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O

(e) Verificar si el sistema cavita en algún punto. De ser así, proponga una solución. Desp pérdidas en las tuberías que unen los estanques con la red. Las características de la red y de los nodos se entregan en la siguientes tablas: Tramo 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-1 2-5

L [m] 300 350 500 350 500 500 500

D [mm] 400 350 450 350 350 400 400

Material PVC PVC PVC PVC PVC PVC PVC

Nodo 1 2 3 4 5 6

Cota [msnm] 150 149 145 160 150 170




 21. Considere el sistema de dos estanques que se muestraSign en la 17.this Latitle tubería 1 tiene d upFigura to vote on D1 = 100 (mm) y largo de L1 = 200 (m), mientras que la tubería 2 tiene diámetro D2 = Useful Not useful   largo L2 = 175 (m). Ambas tuberías son de PVC (C HW = 140), y los estanques mantienen de h 1 = 5 (m) y h 2 = 3 (m). La tubería 1 descarga 1.2 (m) bajo el nivel h 1 .





Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O


22. Considere el sistema de tres tuberías en serie que se muestra en la Figura 18. Las rugosidades corresponden a ε1 = 0,003, ε2 = 0,004 y ε1 = 0,005. Si la caída de presión entre las tres tu de 200 kPa y el cambio de elevación entre la entrada y la salida es de 10 m, determinar el ca circula.







You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. Figura 18. Problema 22


23. A la orilla de un pequeño embalse ubicado a la cota 150 [msnm], se desea instalar una es bombeo para la alimentación de un fundo. La presión en el fundo no debe ser menor a 15 m y superar los 35 m, para una demanda de 12 [l/s]. La tubería que conectará el sistema de bomb fundo es de acero (C HW = 100), de 280 m de largo y 100 mm de diámetro. Por motivos topo en sus primeros 200 m la tubería sube con pendiente del 15 %, para luego descender con pend  20 % hasta llegar al fundo. Sign up to vote on this title Se dispone de tres bombas, cuyas curvas características son las siguientes (Q en m 3 /s y H en  Useful  Not useful 3

HB 1 = 28 − (150 · Q) HB = 29 150 Q 100 Q2

η1 = 0,60 − 800 · Q2 + 12 · Q η = 0 62 500 Q2 10 Q





Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join



Search



Home



Saved

0

36 views



Upload

Sign In

Join

RELATED TITLES

0







Bestsellers



Books



Audiobooks









Save

Embed

Share

Print

Download



Magazines



News



Documents



Sheet Music

Diseño Hidráulico

1

of 14

 

Redes_pdf


 Search document




Departamento de O

1 unión para tuberías de 15 cm de diámetro. 1 pieza para ensanche brusco de 100 mm a 150 mm de diámetro. 1 pieza para reducción brusca de 150 mm a 100 mm de diámetro.

(a) Con estos elementos, diseñe el sistema de tuberías que permita conducir con la menor carg un caudal Q = 25 [l/s], e indique cuál debiera ser la diferencia de nivel entre los estanq dicha configuración.

(b) Si después de instalado el sistema de tuberías se requiere invertir el sentido del flujo, dete potencia que consumiría la bomba (η = 0,7).






Useful

 Not useful







Home



Saved



Bestsellers



Books



Audiobooks



Magazines



News



Documents



Sheet Music



Upload

Sign In

Join

Guia N°1 - Flujo en contorno cerrado.pdf

Recommend Documents