MECNICA DE FLUIDOS II - PROBLEMAS PROPUESTOS

MECNICA DE FLUIDOS II - PROBLEMAS PROPUESTOS

UNIVERSIDAD SAN PEDRO CHIMBOTE

2012INTEGRANTES: *CRIBILLERO MAGUIA YUDI STEFANI*ROBLES MALDONADO MANOLO*MONZON CRUZ LADY *CRISANTO ROBLES OSWALDOING. DANTE SALAZAR SANCHEZ

FLUIDOS II PROBLEMAS PROPUESTOS

4

INDICECAPITULO VI ARTURO ROCHA

PROBLEMAS04 .214 .324 .434 .444 .6

CAPITULO VII ARTURO ROCHA PROBLEMAS09 919 1029 1039 11

CAPITULO I PEDRO RUIZ PROBLEMAS16 926 1036 10

PROBLEMAS PROPUESTOS(CAP. VI ARTURO ROCHA)4. Hallar el radio que debe tener la seccin semicircular de un canal para transportar 3 m3/s. La pendiente del canal es 1 en 2 500. Considerar que el coeficiente C de Chezy es 49 /s. Si el canal tuviera forma rectangular, pero el mismo ancho y profundidad total que la seccin anterior, Cul sera el gasto con el mismo valor de C y la misma pendiente?

14. En un canal de 0.80 m de ancho y 0.30 m de tirante fluye petrleo. La pendiente del canal es 0,0008. El canal es de fierro galvanizado. La viscosidad del petrleo es m2/s y su peso especfico relativo es 0.86. Calcular el gasto.

24. El gasto de canal de alimentacin de una central hidroelctrica es de 60 m3/s. El talud es 1.25.a) Calcular las dimensiones de la seccin transversal para un tirante de 2 m y una pendiente de 0,0008 (el coeficiente de rugosidad G de Bazin es 0.30).b) Conservando la velocidad del caso anterior Cules seran las dimensiones del canal en condiciones de mxima eficiencia hidrulica? Cul deber ser la pendiente del canal?c) Cul sera la seccin de mxima eficiencia hidrulica manteniendo una pendiente 0.001. Cul ser la velocidad en este caso?

Solucin :

a)

Datos :

Sustituyendo en :

En la ecuacin de Bazin :

En la ecuacin de Chezy :

Igualando amabas ecuaciones:

Sustituyendo :

Tabulando:

Luego la velocidad seria:

b) Datos :

Sustituyendo en :

Despejando de (2) la base:

Sustituyendo (3) en (1):

Derivando (4) con respecto a y :

Clculo del rea hidrulica:

Igualando (*) en (**)

Calculo del radio hidralico

34. Hallar las dimensiones que debe tener un canal trapecial en mxima eficiencia hidrulica para llevar un gasto de 70 m3/s. La pendiente es de 0.0008 y el talud es de 1.5. El fondo es de concreto frotachado y los taludes estn formados de albailera de piedra bien terminados.

DATOS:

nb = 0.014 Q = 70 m3/sZ = 1.5nT = 0.03S = 0.0008b =? y =?

A = (b + zy) y = b*y + 1.5 y2 (1)P = b + 2y (1 + z2)1/2P = b + 2y (3.25)1/2 (2)

+ CONDICIN DE M.E.H.

R = Y/2b = 0.605551276y (3)

+ (3) en (1)+(3) en (2)

A = (0.605551276y) y + A = P = 4.211102551y

+ CLCULO PARA RUGOSIDAD COMPUESTA PERMETRO MOJADO

P1 = bP1 = 0.605551276yPT = P1 + P2

np = 0.028007

Q = y4.34.4

f(y)65.4969.64

Y = 4.4mB = 2.66m

44. Un acueducto tiene la forma que se muestra en la figura.S = 0,0005Q= 800 l/sn = 0,012Calcular el tirante, la velocidad media correspondiente y determinar cual sera el tirante para las condiciones de gasto mximo y de velocidad mxima.

(CAP. VII ARTURO ROCHA)

9. Demostrar que en un canal rectangular en condiciones crticas son aplicables, en el sistema mtrico, las siguientes ecuaciones:

a) = 3.13 b) = 3.13 = 2.56 c) = 0.73 d) = 0.467e) = 2.14

19. Demostrar que los resultados del ejemplo 7.6 son compatibles con la ecuacin 7-60.

----------------- ecuacin 7-60

29. Demostrar que a energa constante, para un mismo gasto, hay dos regmenes posibles: ro y torrente. Entre los tirantes respectivos debe cumplirse que:

O bien,

39. Dibujar para un canal rectangular las siguientes curvas:a) E ypara q = 5 m3/s/mb) F.E. y para q = 5 m3/s/mc) q y para E = 4 mCalcular los mnimos o mximos en cada caso. Considerar en el intervalo 0 y 2,80 m valores de y = 0,50 m.

(CAP. I PEDRO RUIZ)

16. Los ingenieros civiles con frecuencia encuentran flujo en tuberas donde stas no estn complemente llenas de agua. Por ejemplo esto ocurre en alcantarillas y, por consiguiente, el flujo es la superficie libre. En la figura se muestra una tubera parcialmente llena que transporta 10 pies3/s. S el n de Manning es 0.015, cul es la pendiente necesaria para un flujo normal de 50 pies3/s?

26. Calcular el gasto que pasa por una canal principal y el aliviadero de la figura para un flujo permanente uniforme con So= 0.0009 y d=2.5 m, talud 1:1

36. Un canal debe transportar 6 m3/s. La inclinacin de las paredes (talud) impuesta por la naturaleza del terreno es 60 con la horizontal. Determinar las dimensiones de la seccin transversal con la condicin de obtener mxima eficiencia hidrulica. La pendiente del fondo es 0.003 y el coeficiente de rugosidad de Kutter se ha considerado de 0.025.

ESCUELA: INGENIERA CIVIL CICLO: VI Pgina 7