Problemas Hidráulica de tuberías

Hidráulica de Tuberías Serie de ejercicios 2. Ecuaciones Fundamentales de la Hidráulica. 1. Determina si los campos campos de velocidades a y b satisfacen las condiciones de flujo  = ) permanente e incompresible (la condición que debe cumplir es:  ∙   =  +  +   +  −   −    a.  b.

 =  +  −   − 

2. ¿Qué diámetro (en metros) debe tener una tubería para transportar 37973 galones por minuto a una velocidad media de 10 pies/s? 3. En la vena líquida de la figura, están circulando 370 lps de agua. La carga de de presión en  A  es 6.6 m. Despreciando las pérdidas de energía entre  A y B, determina la carga de presión en B  y dibuja las líneas de energía y de altura piezométrica.

4. A través de una tubería de 15 cm de diámetro está fluyendo aceite con densidad relativa de 0.750 a una presión de 103 kPa. Si la energía total respecto a un plano de referencia horizontal situado a 2.4 m debajo de la tubería es de 17.9 kN m/kN, determina el gasto de aceite. 5. Una tubería de 180 m de de longitud y 15 cm de diámetro transporta agua desde el punto 1, con una elevación z de 24 m, hasta el punto 2, a una elevación z de 36 m. La tensión cortante debida a la fricción en las paredes del conducto es 3.05 kg/m2. Determina la variación de presión en la tubería y el valor de pérdida de carga. 6. Un aceite fluye por un tubo de sección circular de 20 cm de diámetro. El flujo es permanente y el gasto es 114 lps. El aceite tiene densidad relativa de 0.770. En la sección 1, z= 1.5 m, p= 0.56 kg/cm 2 y en la sección 2, z= 6.10 m y p= 0.35 kg/cm 2. Determina si la dirección del flujo es de 1 a 2 o de 2 a 1 y cuánta energía se disipa en el tramo.

7. En el venturímetro mostrado en la figura, la lectura del manómetro diferencial de mercurio es 35.8 cm. Determina el gasto de agua a través del venturímetro, despreciando las pérdidas de energía.

8. En el sifón mostrado en la figura, h 1 = 1m, h2 = 3m, D1 = 3 m, D2 = 4 m; las pérdidas que ocurren son de 1.6

 y constituyen el 10 % antes de la sección 1. 

a. Determinar el gasto y la presión en la sección 1. b. Suponiendo el flujo sin fricción, desde  A hasta B, determinar la presión en B si éste es un punto de estancamiento (velocidad cero).

9. Si la eficiencia global del sistema y la turbina es de 80%, ¿Qué potencia se produce para h= 60m y Q = 28.5 millones de galones por hora? Expresa el resultado en Watts, usando el prefijo adecuado.

10. Un chiflón horizontal con boquilla de 2 cm de diámetro produce un chorro de agua a 15°C con velocidad media de 2 m/s, impactando una placa plana vertical a poca distancia. Determina la fuerza que dicha placa opone al flujo, si ésta permanece vertical.