3.10 EJERCICIOS PROPUESTOS  3.10.1 PROBLEMA 13.10.2 Cuál es la velocidad media en una tubería de 15 cm, si el caudal de agua transportado es de 3800 m3/día?.3.10.3             Resp. 2,48 m/seg.3.10.4  3.10.5 PROBLEMA 2  

3.10.6 Qué diámetro debe tener una tubería para transportar 2 m3/seg. a una velocidad media de 3 m/seg.?.3.10.7             Resp. 92 cm.3.10.8  3.10.9 PROBLEMA 33.10.10 Una tubería de 30 cm de diámetro, que transporta 110 l/seg., está conectada a una tubería de 15 cm. Determinar la altura de velocidad en la tubería de 15 cm.3.10.11             Resp. 1,97 m 3.10.12 PROBLEMA 43.10.13 Una tubería de 15 cm de diámetro transporta 80 l/seg. La tubería se ramifica en otras dos, una de 5 cm y la otra de 10 cm de diámetro. Si la velocidad en la tubería de 5 cm es de 12 m/seg., Cuál es la velocidad en la tubería de 10 cm ?3.10.14               Resp. 7,20 m/seg.  3.10.15 PROBLEMA 53.10.16 Una tubería de 30 cm de diámetro transporta 110 l/seg. de un aceite de densidad relativa 0,812 y la presión manométrica en A es de 0,20 kg/cm2. Si el punto A está situado 1,80 m por encima del plano de referencia, calcular la energía en A en mtrs.3.10.17               Resp. 4,27 mtrs. 3.10.18 PROBLEMA 63.10.19 A través de una tubería horizontal de 15 cm de diámetro fluye agua a una presión de 4,20 kg/cm2. Suponiendo que no hay pérdidas, cual es el caudal si en una reducción de 7,5 cm de diámetro la presión es de 1,40 kg/cm2 ?.3.10.20               Resp. Q = 107 l/seg. 3.10.21 PROBLEMA 73.10.22 Si en el problema 6 fluye un aceite de densidad relativa 0,752, calcular el caudal ?.3.10.23               Resp. 123 l/seg.3.10.24  3.10.25 PROBLEMA 83.10.26 Si lo que fluye en el problema 6 es tretracloruro de carbono (densidad relativa 1,594), determinar Q.3.10.27               Resp. 85 l/seg. 

3.10.28 PROBLEMA 93.10.29 A través de una tubería vertical de 30 cm de diámetro fluyen hacia arriba 220 l/seg de agua. En el punto A de la tubería la presión es 2,20 kg/cm2. En el punto B, 4,60 mtrs por encima de A, el diámetro es de 60 cms y la pérdida de carga entre A y B es igual a 1,80 mtr. Determinar la presión en B en kg/cm2.3.10.30               Resp. 1,61 kg/cm2.  3.10.31 PROBLEMA 103.10.32 Una tubería de 30 cm de diámetro tiene un corto tramo en el que el diámetro se reduce gradualmente hasta 15 cm y de nuevo aumenta a 30 cm. La sección de 15 cm está 60 cm por debajo de la sección A, situada en la tubería de 30 cm, donde la presión es de 5,25 kg/cm2. Si entre las dos secciones anteriores se conecta un manómetro diferencial de mercurio, cual es la lectura del manómetro cuando circula hacia abajo un caudal de agua de 120 l/seg?. Supóngase que no existen pérdidas.3.10.33               Resp. 17,6 cm. 3.10.34 PROBLEMA 113.10.35 Una tubería de 30 cm de diámetro transporta aceite de densidad relativa 0,811 a una velocidad de 24 mts/seg. En los puntos A y B las medidas de la presión y elevación fueron respectivamente 3,70 kg/cm2 y 2,96 kg/cm2 y 30 mts y 33 mts. Para un flujo permanente, determinar la pérdida de carga entre A y B.3.10.36               Resp. 6,12 mts. 3.10.37 PROBLEMA 123.10.38 Un recipiente suministra agua a través de una tubería horizontal de 15 cm de diámetro y 300 mts de longitud. El flujo es a tubería llena y desagua en la atmósfera un caudal de 65 l/seg. Cuál es la presión en la mitad de la longitud de la tubería al suponer que la única pérdida de carga es de 6,20 mts cada 100 mts de tubería?3.10.39               Resp. 0,93 kg/cm2. 3.10.40 PROBLEMA 133.10.41 Un aceite de densidad relativa 0,750 es bombeado desde un depósito por encima de una colina a través de una tubería de 60 cm de diámetro, manteniendo una presión en el punto más elevado de la línea de 1,80 kg/cm2. La parte superior de la tubería está 75 mts sobre la superficie libre del depósito y el caudal de aceite bombeado es de 620 l/seg. Si la pérdida de carga desde el depósito hasta la cima es de 4,70 mts, que potencia debe suministrar la bomba al líquido?.3.10.42               Resp. 645 CV. 3.10.43 PROBLEMA 143.10.44 Una bomba aspira agua de un pozo mediante una tubería vertical de 15 cm. La bomba desagua a través de una tubería horizontal de 10 cm de diámetro, situada 3,20 mts sobre el nivel del agua del pozo. Cuando se bombean 35 l/seg, las lecturas de los manómetros colocados a la entrada y a la salida de la bomba son -0,32 kg/cm2 y +1,80 kg/cm2, respectivamente. El

manómetro de descarga está situado 1 mt por encima del manómetro de succión. Calcular la potencia de salida de la bomba y la pérdida de carga en la tubería de succión de 15 cm.3.10.45               Resp. 10,4 CV y 0,80 mts. 3.10.46 PROBLEMA 153.10.47 Calcular la perdida de carga en una tubería de 15 cm de diámetro si es necesario mantener una presión de 2,35 kg/cm2 en un punto aguas arriba y situado 1,80 mts por debajo de la sección de la tubería por la que desagua en la atmósfera 55 l/seg de agua. 3.10.48               Resp. 21,70 mts. 3.10.49 PROBLEMA 163.10.50 Un depósito cerrado de grandes dimensiones está parcialmente lleno de agua, y el espacio superior con aire a presión. una manguera de 5 cm de diámetro, conectada al depósito desagua sobre la azotea de un edificio, 15 mts por encima de la superficie libre del agua del depósito. Las pérdidas por fricción son de 5,50 mts. Que presión de aire debe mantenerse en el depósito para desaguar sobre la azotea un caudal de 12 l/seg?.3.10.51               Resp. 2,24 kg/cm2. 3.10.52 PROBLEMA 173.10.53 Mediante una bomba se bombea agua desde un recipiente A, a una elevación de 225 mtr, hasta otro depósito E, a una elevación de 240 mtr, a través de una tubería de 30 cm de diámetro. La presión en la tubería de 30 cm en el punto D, a una elevación de 195 mtr, es de 5,60 kg/cm2. Las pérdidas de carga son : de A a la entrada de la bomba B = 0,60 mtr, de la salida de la bomba C hasta D = 38 v2/2g y desde D a E = 40 v2/2g. Determinar el caudal Q y la potencia en CV suministrda por la bomba BC.3.10.54               Resp. 166 l/seg. y 83 CV. 3.10.55 PROBLEMA 183.10.56 Desde un depósito hay que transvasar un caudal de agua de 89 l/seg mediante un sifón. El extremo por el que desagua el sifón ha de estar a 4,20 mts por debajo de la superficie libre del agua en el depósito. Los términos de pérdida de carga son: 1,50 V2/2g desde el depósito hasta la parte más elevada del sifón y 1V2/2g desde esta al desagüe. La parte superior del sifón está 1,50 mts por encima de la superficie del agua. Determinar el diámetro de la tubería necesaria y la presión en la parte superior del sifón.3.10.57               Resp. 15,3 cms y -0,45 kg/cm2  3.10.58 PROBLEMA 193.10.59 Se está ensayando una tubería de 30 cms para evaluar las pérdidas de carga. Cuando el caudal de agua es de 180 l/seg, la presión en el punto A de la tubería es de 2,80 Kg/cm2. Entre el punto A y el punto B, agua abajo y 3 mts más elevado que A, se conecta un manómetro diferencial. La lectura manométrica es de 1 mt, siendo el líquido mercurio e indicando mayor presión en A. Cuál es la pérdida de carga entre A y B ?3.10.60               Resp. 12,57 mts 

3.10.61 PROBLEMA 203.10.62 La bomba B comunica una altura de 42,20 mts al agua que fluye hacia E, como se muestra en la figura. Si la presión en C es de -0,15 Kg/cm2 y la pérdida de carga entre D y E es 8V2/2g. Cuál es el caudal?3.10.63               Resp. 275 Lts/seg 

Figura 3.25 3.10.64 PROBLEMA 213.10.65 En el sistema mostrado en la figura, la bomba BC debe conducir un caudal de 160 ltrs/seg de aceite de densidad relativa 0.762, hacia el depósito D. Suponiendo que la pérdida de energía entre A y B es de 2.50 mtrs y entre C y D es de 6.50 mtrs; calcular la potencia de la bomba en CV.3.10.66               Resp. 88 CV. 

Figura 3.26 3.10.67 PROBLEMA 22 

3.10.68 De una represa se le suministra agua a una turbina mediante una caída de 20 mtrs. Cuando la turbina recibe 500 ltrs/seg, las pérdidas en la tubería de suministro de 300 mm son de 2.5 mtrs. Determinar la presión a la entrada de la tubería, si en la tubería de salida de 600 mm se presenta una presión negativa de -30 KN/m2 en un punto situado 1.5 mtrs por debajo de la línea de suministro. Determinar : a) La energía absorbida por la turbina en KW, si se desprecian todas las pérdidas por fricción entre la entrada y la salida de la turbina. b) La energía suministrada por la turbina, si su eficiencia es del 85%.3.10.69               Resp. a) 107,41 KW; b) 91,30 KW. 

Figura 3.27 3.10.70 PROBLEMA 233.10.71 Un aceite de densidad relativa 0,761, está fluyendo desde el depósito A al E, según se muestra en la figura. Las distintas pérdidas de carga vienen dadas así: 3.10.72   

 

Determinar: a) El caudal Q en m3/seg, b) La presión en C en kg/cm2 y c) La potencia en C, en CV, tomando como plano de referencia el que pasa por E.Resp. a) 0,086 m3/seg; b) -0,106 kg/cm2; c) 9,85 CV  

Figura 3.28