EXAMEN DE LA PRIMERA Y SEGUNDA UNIDAD CURSO DE HIDRAULICA 20071. (6P.) Calcular la velocidad (V), la distancia (L), fuerza de impulsin (I), y el ngulo alfa con que un chorro de agua golpea la superficie del suelo, desde un deposito (ver grafico adjunto) con una carga hidrulica constante de 5m, la base del deposito esta ubicada a 10m. sobre la superficie del suelo. El orificio de salida tiene un dimetro D= 0.10 m. con un coeficiente de prdida de carga de = 0.2.(fig.01)2 (6P.) Se esta conduciendo aceite de oliva por una tubera de plstico de 0.10m. de dimetro interno a una velocidad V= 0.4 m/seg.Se desea conocer: El rgimen de flujo. El valor del coeficiente de friccin La carga hidrulica necesaria por cada 100m de longitud.Viscosidad cinemtica del aceite a 15C es 1.187x10-5 m2/seg.La rugosidad (Aspereza) = 5X106m.3 (8P.) Un sifn invertido de una presa de almacenamiento debe conducir excesos del orden de 10 m3/seg., con un dimetro interno Di= 1.5m. , construido en concreto armado con un coeficiente de rugosidad C=100 (Hazen-Willians).La disposicin, caractersticas y dimensiones del sifn se presentan en el grafico adjunto (fig. 02).Calcular:a. La carga mnima Dh necesaria para evacuar los 103/seg.DATOS:Q= 10 m3/seg.Di= 1.5mC=100ALFAS: 1= 2= 3= 45BETAS:1=0.15 4= 0.254. calcular la velocidad de rotacin () de un culindro para que el agua contenida del deposito no salga del deposito. las dimensiones del cilindro y el nivel del agua en estado de reposo estan dados en la fig. 03

5. una lnea de tubera de PVC conduce Q=150L/seg de agua (ver grafico adjunto) se bifurca en dos ramales de tuberas de PVC de las siguientes caractersticas:ramal 1: L1=150M; D1=0.15; C=150(coef. De H-W)ramal 2: L2=200M; D1=0.20; C=150(coef. De H-W)determine:a. el caudal q1 y q2 que pasa por cada ramal.b. perdida de carga lineal por friccin entre el inicio y el final del ramal.

SOLUCIONARIO

Pregunta 02CALCULANDO V1

8.09m/segHallando V (usamos el movimiento parablico) donde tenemos los siguientes datos:V1 X = V1 =8.09m/segV1 Y = 0Vfy=?H = 10 Movimiento vertical H = Vo * t + (g) (t)2 ; 10 =0.5x9.81(t2) , t=1.43seg (Vf)2 = (Vo)2 + 2(g) (H) ; (Vf)2 =0+2(9.81)(10), Vf=14m/seg ; Movimiento horizontal: Hallando la impulsion:En el eje x: En el eje y: LA PREGUNTA 2Imaginemos el siguiente grafico

USANDO LA FORMULA DE Blassius; 0.041

PREGUNTA 3LA ALTURA QUE NOS PIDEN ES LA CARGA HIDRAULICA QUE TENEMOS QUE HALLAR, ENTONCES CALCULAREMOS LA CARGA HIDRAULICA QUE SE PIERDE POR FRICCION EN LA TUBERIA Y LA CARGA HIDRAULICA QUE SE PIERDE POR SINGULARIDADES COMO A LA ENTRADA CODOS Y A LA SALIDACARGA HIDRAULICA QUE SE PIERDE POR FRICCION EN LA TUBERIA

LA CARGA HIDRAULICA QUE SE PIERDE POR SINGULARIDADES

Per. entrada per. codos per. salida

METODO 1Calculando y0:Por teora se sabe que, cuando el agua esta en reposo y adquiere movimiento la altura que el liquido que sube pegndose a las paredes del recipiente es igual al que baja donde se forma el origen de la parbola, con respecto al nivel inicial que tenia el agua. (el libro de donde saque esto es: mecnica de los fluidos e hidrulica, autor ronal v. giles, tercera edicin, pg. 85 y 86.) De esto se tiene que: y0=20cm.Con esto se concluye que el punto mas alto que tiene que llegar el liquido es de 40cm altura (en el eje y) con respecto del origen de la parbola. Y una distancia 20cm (en el eje x).Aplicando la formula: Donde: y=40cmX=20cmResolviendo:

MEDTODO 2:y0=y=20 (es la altura mxima que el agua puede llegar)

Pregunta 5Calculando el caudal q1 y q1:La perdida por friccin en el ramal 1 y 2 debe ser igual

Resolviendo (2) en (1), obtenemos los caudales y las perdidas por friccin.documento