UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Norte De La Universidad Peruana

FACULDAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA DE LOS R ECURSOS HIDRICOS SEDE - JAÉN

“EJERCICIO DE APLICACION”

MECANICA DE FLUIDOS II

Alumno: 

DELGADO RAMOS, Francis G. DNI:74958876 Docente: Msc.Ing. José Antonio Coronel Delgado JAÉN – PERÚ

2017

1.

Hallar el caudal con los datos propuestos a continuación:

SOLUCIÓN 2

V 0

2 g 



 H  

 P 0

2



 Z 0



  

V 22 2 g 



V 2

2 g 

hf  1  hf  2



 P 2



 Z 2



hf  1  hf  2



hL1



hL2

  



hL1  hL2

 V 12    V 22     L1   V 12     L2   V 22       K 1      K 2   .....................(1)  H     f  1      f  2   D  g   D 2 g  2   1        2   2 g    2 g    2 g   V 22

Por la ecuación de continuidad Q  V 1  A1



V 2  A2

    D12       D22     V 2   V 1  4 4         2

  D  V1   2   V 2   D1 

  1    , obtenemos: 2  g     

Elevando al cuadro y multiplicando a ambos lados  4

  D2   V 2 2   ..............(2)   2 g  2  D  g    1  

V 1 2

Reemplazamos 2 en 1: 4

4

 V 22    D2    V 22     L1   V 22    D2     L2   V 22       K 1        f  2      K 2    H     f  1   2 g   D 2  g   D  D 2  g  2  g   D 2  g    1       1     2           1       V 22

(2 g )( H ) 4

4

  L    D     L     D   1   f  1  1  2    f  2  2    K 1   2    K 2   D1    D1     D2     D1  

 V 2

Con la ayuda del cuadro hallamos el valor  K   mediante la interpolación 2

 D1

3 

 D2

2



1.5

Luego interpolando para obtener el valor de



1.4

0.17

1.5

 K 2

1.6

0.26

1.4



1.6

1.4



 K 2 :

1.5



0.17



0.26

0.17



 K 2   0.215

K 2



Para  K  sabemos que es una pérdida local que va de depósito a tubería y es una conexión a ras de la pared, entonces: 2

  D   K 1  0.50 *  2    D1 

2

 K 1

  0.50



V 2

2 g 

4

2

*

V 2

2 g 

Reemplazamos los valores V 2

V2



(2  9.81)(40) 4

  1.459 m



seg  

Calculamos la V 

1

2

  D  V 1   2   (1.459)   D1  V1

  0.648 m



8

V 2  100  0.0508   876   0.0508  1  (0.021  0.215    (0.021)    (0.50)    *  0.0762  0.0762   0.0508   0.0762  2*9.81

seg  

2

Calculamos el número de Reynolds:  Re

VD 

v

0.648*0.0762

 Re



 Re



1.441*10

1



6

1.459*0.0508

 Re



 Re



2

34266.2040

1.441*10



6

51434.5593

2

1

Mediante la fórmula de Colebrook, afirmamos el valor de

 f  :

   2.51   2log    3.7 D R f     f e  

1

a) Para  f 

1

 0.0015*103  2.51  2log     3.7*0.0762   34266.2040* f     f1 1  

1

 f  1

  0.023



b) Para  f   2

 0.0015*103  2.51  2log    3.7*0.0508   51434.5593 f     f 2 2  

1

 f  2

  0.021



 Ahora calculamos el nuevo valor de la velocidad:

2

V 2



40*2 9.81 4

8

876 V 2  0.0508   0.0508  1  0.023* *  (0.50)   0.215   0.021* * 0.0762  0.0762  0.0508  0.0762  2*9.81 100

V2   1.457m / s 

2

V1 

V2 * D2 2

 D1

 V 1 

0.647

m s

2

Finalmente calculamos el caudal:      0.0508 2  Q  V . A  1.457   4   3

Q  2.95*10

m3  s



Q  2.95

lts s

RPT: El caudal de dicho sistema de agua potable es

2.95

lts  seg