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Categoria temática Tema > SECUNDARIA > CASTELLANO/LENGUA/COMUNICACION / SECUNDARIA Detalles del libro Editorial: ESTACION MANDIOCA Encuadernación / Colección: TEXTO SECUNDARIO ISBN: 97…Full description
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Ingeniería División de Ingenierías Civil y Geomática Hidráulica de Máquinas y Transitorios Grupo: 05 Semestre 2013-2 Profesor: M.I. Eduardo Antonio Rodal Canales S E R IE
Alumno
3
BLANCO VAZQUEZ VAZQUEZ JULIO JULIO AUGUSTO AUGUSTO
31 – mayo - 2013
HIDRÁULICA DE MÁQUINAS Y TRANSITORIOS Serie # 3 1) Una tubería horizontal de acero está instalada de tal forma que su expansión longitudinal no está permitida. La tubería conduce un gasto de 8 lps y el efecto de la fricción es despreciable. Determine:
a) La resistencia (presión) (presión) nominal de de la tubería
b) El cambio de presión (Δh) que se presentará aguas abajo de la válvula válvula si esta se cierra en forma brusca y total
c) Las cargas máximas y mínimas que se presentarán aguas abajo de la válvula si la presión en operación normal es de 80 mca (metros columna de agua).
d) Señale si se presentarán problemas (ya sean de sobrepresión o de depresión)
Presión =
89.6 kg/cm²
=
896 m Esta es la carga de presión
No se presentarán problemas de sobrepresión dado que la carga máxima es mucho menor a la carga resistente de la tubería de acero, por otro lado la carga mínima no es negativa y por ello no habrá problemas por depresión, la cual se da cuando la presión o la carga son negativas . e) Determine el tiempo que tardará la onda de depresión en llegar a tanque final medido a partir del cierre de la válvula
c) La gráfica de nivel en la torre hasta 200 s (considere el signo adecuado para la amplitud de la oscilación inicial) Recuerde que el efecto de la fricción es despreciable.
3) Una planta de bombeo se alimenta de una tubería de succión que tiene una longitud de 4,000 m y un diámetro de 2.50 m. En la planta de bombeo se presenta un paro accidental de las bombas de tal forma 3 que el gasto que ingresa a la planta pasa de 12 m /s a cero. Aguas arriba de la planta de bombeo hay una torre de oscilación de 10 m de diámetro. Determine:
a) Considerando despreciable la fricción a.1) Los niveles extremos (máximo y mínimo) en la torre de oscilación y los tiempos en los que se presentan Dtub=
b) Los niveles extremos (máximo y mínimo) en la torre de oscilación y los tiempos en los que se presentan considerando que la tubería tiene un factor de fricción f = 0.035. Dtub=
2.5
m
S=
Dtorre 1=
1.00E+11
m
Atorre 1=
4.91 7.85E+21
Dtorre 2=
10
m
Atorre 2=
78.54
f=
0
Dhfricc=
17.06
L=
4000
m
I=
83.07
K=
0.047
Qini=
12
m3/s
Delta t=
10
seg
t
H1
H2
Q2
máx Cte.
48.73
Mín 34.34
D alt
14.4
seg
m
0
40
M 22.94
m3/s 12
10
40
24.47
13.04815
20
40
26.13
13.74654
30
40
27.88
14.12748
40
40
29.68
14.23130
50
40
31.49
14.10019
60
40
33.29
13.77414
70
40
35.04
13.28880
80
40
36.73
12.67469
90
40
38.35
11.95725
100
40
39.87
11.15733
110
40
41.29
10.29185
120
40
42.60
9.37451
130
40
43.79
8.41639
140
40
44.87
7.42648
150
40
45.81
6.41220
160
40
46.63
5.37970
170
40
47.31
4.33419
180
40
47.87
3.28017
190
40
48.28
2.22165
200
40
48.57
1.16230
210
40
48.71
0.10558
220
40
48.73
-0.94511
230
40
48.61
-1.97616
240
40
48.36
-2.95974
250
40
47.98
-3.87026
260
40
47.49
-4.68598
270
40
46.89
-5.39006
280
40
46.20
-5.97106
290
40
45.44
-6.42288
300
40
44.62
-6.74431
310
40
43.77
-6.93821
320
40
42.88
-7.01064
330
40
41.99
-6.96984
340
40
41.10
-6.82546
350
40
40.23
-6.58782
360
40
39.39
-6.26738
370
40
38.60
-5.87438
380
40
37.85
-5.41854
390
40
37.16
-4.90902
400
40
36.53
-4.35426
410
40
35.98
-3.76208
420
40
35.50
-3.13965
430
40
35.10
-2.49359
440
40
34.78
-1.83007
450
40
34.55
-1.15487
460
40
34.40
-0.47346
470
40
34.34
0.20888
480
40
34.37
0.88649
490
40
34.48
1.54628
500
40
34.68
2.17321
510
40
34.96
2.75353
520
40
35.31
3.27533
530
40
35.72
3.72899
540
40
36.20
4.10736
550
40
36.72
4.40586
560
40
37.28
4.62233
570
40
37.87
4.75680
580
40
38.48
4.81116
590
40
39.09
4.78881
600
40
39.70
4.69428
c) Elabore en cada caso (inciso a y b) gráficas del nivel en la torre y del gasto en el tiempo y compare estas gráficas
l e v i
n l e d v e l E
60
15
50
10
40
5
30
0
20
-5
10
-10
0
-15 0
100
200
300
400
500
o t s a g
600
Tiempo
H1
H2
Q2
l e v i n l e d v e l E
4) Un tubo de PEAD de 24 pulgadas de diámetro interior y 1 pulgada de espesor, empotrado en uno de sus extremos y libre en el otro, es sometido al transitorio provocado por el cierre parcial, pero brusco, 3 de una válvula ubicada al final del tubo. Antes del cierre el gasto en el tubo era de 0.500 m /s y 3 después del cierre el gasto se redujo a 0.200 m /s. Determine:
a) La sobrepresión provocada por el cierre de la válvula
b) La carga máxima transitoria si antes del cierre la presión en el tubo era de 30 mca (metros columna de agua)
c) ¿Se rebasará la presión nominal del tubo (considere para su cálculo un factor de seguridad de 2)?
En conclusión, SÍ se rebasará la presión nominal del tubo por lo tanto si hay problemas de sobrepresión
5) En la central hidroeléctrica mostrada en la siguiente figura se presenta un rechazo de carga que produce el cierre instantáneo del flujo hacia las turbinas de la casa de máquinas. Si se desprecia la fricción en el sistema determine:
a) La magnitud de la sobrepresión por golpe de ariete entre la turbina y la torre de oscilación y la carga máxima transitoria justo aguas arriba de la turbina. Diga si la tubería puede resistir esta carga máxima. Tome un factor de seguridad de 1.
