Valotario Problemas Fluidos II (1)

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS Facultad de Ingenierías y Arquitectura Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA

CURSO: MECANICA DE FLUIDOS II Problema 1.-Por una tubería horizontal de diámetro 3/4” circula agua con una velocidad de 3m/seg. a.- Calcular el caudal en lt/min b.- Calcular la velocidad en otra sección de la misma línea de 1/2” de diámetro. c.- Calcular la diferencia de alturas entre dos tubos verticales colocados inmediatamente antes y después del estrechamiento. Densidad del agua 1gr/cm3.

Problema 2.- Los depósitos A y B, de grandes dimensiones, están conectados por una tubería de sección variable. El nivel de agua en el depósito A es de 2m y el desnivel entre ambos depósitos es de 3m. El radio en el tramo de tubería 1 es 3 cm, reduciéndose a la mitad en el punto 2 y a un tercio en el punto 3. Considere g=10m/s2; z1 = 2,8m; z2 = 1,5 m; z3=0 m y P3 = P0. Calcular:

a) Presión manométrica en el fondo del depósito A, expresada en pascales y altura en metros de agua b) Velocidad con que vierte el agua en el depósito B (punto 3) y caudal expresado en l/s. c) Velocidad en los puntos 1 y 2. d) Representar la línea de altura total y línea de altura piezométrica e) Diferencia de altura h entre los piezómetros situados en los puntos 1 y 2.

Problema 3.-Se está proporcionando agua a una zanja de irrigación desde un depósito de almacenamiento elevado como se muestra en la figura. La tubería es de acero comercial y la viscosidad cinemática es de 9.15x10-6 pies2/s. Calcule el caudal de agua en la zanja. Considere 1pie=12 pulg.= 0.3048m

Problema 4.- Determine el nivel del agua que se debe mantener en el depósito para producir un gasto volumétrico de 0.15 m3/s de agua. La tubería es de hierro forjado con un diámetro interior de 100 mm. El coeficiente de perdidas K para la entrada es 0.04, el coeficiente K para la contracción es 0.04 y el coeficiente de perdida para los codos es 18. El agua se descarga hacia la atmósfera. La densi-3 dad del agua es 1000 kg/m3 y la viscosidad absoluta o dinámica es de 10 kg/m.seg. Los codos son para resistencia total.

H

20 m

Problema 5.- Cierta parte de unas tuberías de hierro fundido de un sistema de distribución de agua involucra dos tuberías en paralelo. Ambas tuberías paralelas tienen un diámetro de 30 cm y el flujo es totalmente turbulento. Una de las ramas (tubería A) mide 1000 m de largo, mientras que la otra rama (tubería B) mide 3000m de largo. Si el caudal a través de la tubería A es 0.4 m3 /s, determine el caudal a través de la tubería B. No considere pérdidas menores y suponga que la temperatura del agua es de 15°C. Datos: La = 1000⋅m Q= 0.4 m3/s ⋅ Lb = 3000⋅m D = 30⋅cm La densidad y viscosidad del agua a 15 °C es: ρ = 999.1 kg/m3 −3 μ = 1.139 10 ⋅ N⋅seg. /m2

Ɛ = 0.26⋅mm para tubería de hierro fundido Problema 6.-Determinar el valor de la altura H, para que circule un caudal de 60 L/s, en una tubería de 15 cm de diámetro y de 0.015 cm de rugosidad absoluta del sistema que se muestra en la figura siguiente, si la viscosidad cinemática es igual a 1 × 10−6 m2 /s. Además las cargas totales y las cargas piezometricas en los puntos señalados con números.

Problema 7.- Calcúlese el valor de H requerido para mantener el flujo si la tubería extrae 30m de carga. La tubería 1 tiene 10 cm de diámetro y la tubería 2 tiene 15 cm de diámetro. Úsese la formula de Hazen Williams con C=120 para el cálculo de las perdidas. Grafíquese también las rasantes piezométrica y de energía. El caudal es de 35 L/S.

Problema 8.-En la figura se muestra una red de tuberías abiertas que transportan agua desde el reservorio de almacenamiento A hasta los reservorios de servicios B, C y D, con un caudal de salida en el nodo j.

Ing. Edgard J. Pereyra Rojas

Mayo 2013