Taller No. 1 (1) ejercicios

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Hidráulica II TALLER N. 01 Nota: Los Nota: Los puntos 1 y 2 se deben presentar a mano y en hojas de tamaño carta blanca. 1. Defina la clasificación de flujo en canales abiertos: Tipos de flujo, Estado del flujo y Regímenes de Flujo. 2. Realizar una figura de comparación entre flujos en tuberías y flujo en canales abiertos 3. Cuál es la profundidad hidráulica de las siguientes secciones de flujo:

4. En un canal rectangular de 5,00 m de ancho, el caudal es 10,3 m 3 /s con profundidades de 0,7 m, 1,2 m y 1,4m. Determinar si el flujo es subcrítico o supercrítico. 5. Para un canal rectangular con un ancho de fondo de 3,00 m calcule el área mojada y el radio hidráulico para profundidades que varían desde 0,10 m hasta 2,0 m. Grafique el área y el radio hidráulico Vs la profundidad. 6. Calcule el área mojada, el perímetro, perímetro, el radio hidráulico, el ancho superficial superficial y la profundidad hidráulica para un canal: •

Rectangular, Rectangular , 3,20

m

de profundidad, 5,0 m  de  de ancho.

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Trapezoidal, la mitad de un hexágono, 3,1 m  de profundidad.

•

Triangular, 3,0m de profundidad, . Circular, 2,5m  de profundidad, r= 3,0 m .

•

7. Para la figura, hallar y la fuerza que ejerce al agua sobre la compuerta, si el canal es rectangular de ancho b=4,5 m y transporta un caudal de 5,0 m 3 /s y el valor de Y1 es 1,50 m.

8. Para el resalto hidráulico que se presenta en un canal rectangular con un caudal de 2,5 m 3 /s, el número Froude en 1 es 5,0 y con un ancho b de 0,5 m, se pide calcular:

• • • • •

La profundidad del flujo antes y después del resalto. La longitud del resalto. La pérdida de energía en el resalto. La potencia disipada en el resalto. La eficiencia del resalto.

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE EDUCACIÓN A DISTANCIA Hidráulica II 9. Llenar los datos que faltan en la siguiente tabla relacionados con la profundidad crítica en canales trapezoidales: Caso

Q(m3/s)

b(m)

1

6,000

3,500

2 3 4

3,000 2,5

yc(m)

Ec(m)

m 2,500

0,600

2,000

0,600

2,500

5,000

1,500

1,000

10. Dibujar la curva de energía específica para un canal rectangular de ancho 8,0 m que transporta Q = 60,0 m 3 /s. Determinar a) la profundidad critica, b) la energía especifica mínima, c) la profundidad alterna correspondiente a una profundidad de 1,80 m. 11. Para un canal ancho fluye agua a q = 6,00

m3

  y con un  y1 = 1,00 m , que se m⋅s encuentra con un resalto hidráulico. Calcule y 2, V2, Fr2, ∆E, el porcentaje de disipación y la potencia disipada por unidad de anchura. ¿Cuánto vale la profundidad crítica? (asuma una densidad de 1000 kg/m 3; Utilizar el sistema internacional de unidades)

12. Sean

V o=1,5 m/s e yo= 2,5 m, como se muestra en la figura. Si la altura máxima de la elevación es de 30 cm, determine a) el número de Froude sobre la cresta de la elevación y b) la máxima depresión experimentada por la superficie del agua. Ayuda:  E 0 = E  x

+ ∆h( x ) .

y1 = 15,5 m y se desprecian todas las perdidas salvo la disipación en el resalto, calcule y2 e y3 y el porcentaje de

13. Considere el desagüe bajo compuerta, según la figura. Si disipación.

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