UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVILDEBER No.1 DE HIDROMECANICA IIPERIODO ACADEMICO: ABRIL 2015 AGOSTO 2015SEMESTRE: QUINTO DOCENTE: ING. NELSON PATIOA.- RESOLVER LOS SIGUIENTES EJERCICIOS 1.- Un poliducto transporta los productos elaborados en una destilera hasta las plantas de despacho. Para un poliducto de 300 mm de dimetro con una capacidad de bombeo de 250 m3/h determinar los nmeros de Reynolds mximos y mnimos s los productos transportados tienen una viscosidad de 1,2 y 1,4 centipoises y una densidad relativa de 0,62 y 0,75 respectivamente.

2.- Debido a los esfuerzos por flexin que ocurren en las caeras areas en plantas petroqumicas, es usual no instalar caera de este tipo con dimetro menor a 2 (suponer dimetro interno de 50 mm) independientemente del caudal circulante. Determinar el rgimen a que escurre el agua a 15C para una caera de este dimetro que transporta un caudal de 2 l/min.

3.- Determine el caudal que fluye en una tubera de acero de 0,30 m de dimetro, que conduce agua potable con temperatura de 15C, si se especifica que la prdida de friccin ser de 1,20 m por cada 100 m de tubera.

4.- Un depsito grande de aceite tiene conectada una tubera de 3 pulg de dimetro y 7000 pies de longitud. La superficie libre en el depsito est 10 pies por encima de la lnea central de la tubera y puede suponerse que permanece a esa elevacin fija. Suponiendo un flujo laminar en la tubera, calcule el caudal que sale por sta como un chorro libre. La viscosidad cinemtica del aceite es 1 x 10-4 pies2/seg.

5.- Desde un depsito elevado se abastece de agua a un sistema, como se muestra en la figura. Calcule el caudal que conduce la tubera de 4 pulgadas. (f = 0.017).

ELEMENTOEntradaCodo 90 radio largoVlv. de compuerta abierta a 1/2

K1.000.342.72

6.- Se encuentra fluyendo queroseno a 25C por tubera de cobre de 2 pulg de dimetro en el sistema que se muestra en la figura. La longitud total es de 30 m. Los dos codos de 90 son de radio largo. Calcule el caudal hacia el tanque B si una presin de 150 kPa se mantiene sobre el queroseno en el tanque A.

=1.64x10-3 kg/m-s ( a 25 C); = 823 kg/m3 ( a 25 C); e = 1.5 x10-3 mm

7.- Desde el tanque A hacia el tanque B, circulan 170 l/s, a travs de una tubera de acero comercial como se muestra en la figura. Si la viscosidad cinemtica del fluido es 0,113 x 10-5 m2/s, determinar el dimetro de la seccin horizontal de la tubera

8.- En la obra de toma mostrada, determinar el caudal en la tubera, as como la presin en el punto B. La tubera es de acero (f = 0.012); las longitudes de los diferentes tramos son: L1 = 50 m, L3 = 1000 m, L4 = 2400 m y L5 = 600 m. El dimetro de la tubera es 400mm.

ELEMENTOEntradaCodo 90 normalCodo 90 radio medioCurvaturas

K0.500.900.750.20

9.- Desde un depsito A fluye agua hacia otro depsito B segn se puede observar en la figura. Los dos depsitos estn conectados por tuberas de hierro fundido nuevo bridado ( = 0,225 mm). Considere que la viscosidad cinemtica del agua es de 1,00710-6 m2/s. Determinar: a.- Si debe considerar o no las prdidas localizadas en los accesoriosb.- El caudal. c.- Trazar la lnea piezomtrica.

ELEMENTOEntradaCodo 90Vlvula esclusaVlvula esfricaContraccinSalida

K0.500.300.100.0451.00

10.- 2.- Si 500 l/s de flujo se mueven desde el depsito 1 hasta el depsito 2, cul es la potencia necesaria para bombear el agua a 80C? La tubera es de acero de 203 mm de dimetro (e=0,046mm). Tenga en cuenta las prdidas localizadas. Considerar: 80C = 971,8 kg/m3 ; 80C = 0.367 x 10-6 m2/s. (Kentrada = 0,50; Kcodo = 0,30; Kvlvula = 1,40; Ksalida = 1,00)

11.- En la figura, cul es la fuerza horizontal ejercida por el flujo interno de agua sobre el sistema de tuberas? La tubera tiene un dimetro interno de 300 mm y es nueva. Se sabe que la bomba suministra 65 kW de potencia al flujo. La temperatura del agua es 5C.

12.- Desde un depsito fluye agua a 20C por una tubera de acero ( = 0.046 mm), la tubera tiene un cambio de dimetro a mitad del recorrido segn se muestra en la figura. Considerando la viscosidad cinemtica del agua de 1.011 x 10-6 m2/s, determinar:

a) La altura en A, si la velocidad en el tramo 2, es de 2,5 m/s.b) Dibujar la lnea piezomtrica.c) Dibujar la lnea de alturas totales.

ELEMENTOEntradaContraccinSalida

K0.501.00

13.- Del sistema serie mostrado en la figura, determine el caudal, por el mtodo de tuberas en serie.; ;

14.- Con los datos del ejercicio anterior, determine el caudal por el mtodo de longitudes equivalentes.

15.- Determinar el valor de la altura H, para que circule un caudal de 60 l/s, en una tubera de 15 cm de dimetro y de 0.015 cm de rugosidad absoluta del sistema que se muestra en la figura 1, si la viscosidad cinemtica es igual a . Adems las cargas totales y las cargas piezometricas en los puntos sealados con nmeros.

ELEMENTOEntradaCodo 45 normalSalida

K0.500.401.00

16.- Una tubera de fundicin (f = 0.026), de 30 cm de dimetro transporta 100 l/seg de agua. Cul ser la prdida de altura en 1200 m de tubera. (a) Mediante la frmula de Darcy Weisbach y (b) utilizando la frmula de Hazen-Williams? (C = 110).

17.- Mediante el Diagrama B, calcular el caudal esperado en una tubera de 40 cm si la lnea de alturas piezomtricas cae 1,10 m en 1 kilmetro. (Utilizar C = 100.)

18.- Qu prdida de carga producir en una tubera nueva de fundicin de 40 cm un caudal que, en una tubera de fundicin de 50 cm, tambin nueva, da lugar a una cada de la lnea de alturas piezomtricas de 1,0 m/1000 m?

19.- El sistema de tuberas en paralelo, mostrado en la Figura, Determinar, para Q = 456 l/seg (caudal total), los caudales en las dos ramas. (Ramal 1: 1500m 30cm(D); C = 120); (Ramal 2: 900m 40cm(D); C = 120)

20.- Para construir una represa se debe efectuar un desvo de un ro mediante dos conductos circulares excavados en la montaa que trabajarn totalmente llenos. El caudal total a evacuar es de 1.000 m3/s (500 m3/s por cada conducto). La terminacin interior ser realizada en hormign (C = 100). Los conductos tienen similar longitud y cada uno se extiende a lo largo de 2.000 m. La cota de nivel en el embalse es de 2.250 m sobre el nivel del mar y el nivel de descarga de los conductos est a 2.200 m, siendo la descarga a chorro libre. Determinar el dimetro de los conductos para cumplir con las condiciones descriptas.

B.- TRABAJO DE INVESTIGACINTipo de tuberas, accesorios, vlvulas y bombas.