Ejercicios de aplicación:

P – 1:

Se muestra e perfil de una central hidroeléctrica, que abastece a una casa de máquinas con un caudal de 45 m3/s. cuenta con un túnel revestido de concreto de 4.80 m de diámetro inferior (f = 0.0169), cuenta con una chimenea de equilibrio y una tubería de acero soldado nueva (f = 0.011), de 2.5m de diámetro.

¿Determinar la potencia neta de Mw que produce el sistema si las maquinas tienen una eficiencia de 85 %.)

Formulas a emplear:

p=γ nQHn

Hn=Hb−∑ hf

Solución:

Calculo de áreas:

Área de túnel:

A=π D2

4

HIDRAULICA

A=π (4.8)2

4=18.096m 2

Área de la tubería:

A=π (2.5)2

4=4.909m 2

Calculo de las velocidades:

Vtc=QA

Vtc= 4518.096

=2.49m /s

Vta= 454.909

=9.17m /s

Calculo de carga neta:

Z1−Z2=∑ hf

Hn=400−∑ hf …………… ..(1)

Calculo de pérdidas de cargas:

hf=f L .V2

D .2 g

hfc=0.0169 9500.¿¿

hfa=0.0169 9500.¿¿

hf=hfc+hfa

hf=10.57+16.22=26.79m

Reemplazando en (1)

Hn=400−∑ hf

Hn=400−26.79=373.21m

HIDRAULICA

Calculo de potencia neta:

p=9.81nQHn

p=9.81x 0.85 x 45 x373.21=140040.52Kw

p=140.04Mw

P – 2:

Para construir una presa se ha dispuesto. Un desvío en un túnel a presión, como se indica en la figura; el coeficiente de perdida de energía en la embocadura K=0.20 las perdidas por rozamiento se pueden calcular con la fórmula de Strckler.

V=K R2 /3 S1 /2Con K=80.0

Hallar el caudal para los niveles indicados en el esquema.

Aplicamos ecuación de energía en 1 y 2

Z1+P1γ

+V 12

2 g=Z 2+P2

γ+V 22

2g+∑ hf 1−2

445=435+V 22

2 g+ f L .V 22

D.2g+K V

2

2g

445−435= V2

2g+S .L+0.2 V

2

2g

HIDRAULICA

1

2

10=1.2 V2

2 g+ L .V 2

K . R4 /3

Remplazando valores.

10=1.2 V 2

19.62+ 250 .V 2

80 .(1.25)4 /3

V=10.52m /s

Q=VxA

Q=10.52 x π .52

4

Q=207.00m3/s

HIDRAULICA