Expansion Subita Y Gradual En Tuberias
Páginas: 5 (1030 palabras)
Publicado: 20 de enero de 2013
Hidráulica de Máquinas, Tuberías y Transitorios
Programa: Ingeniería Civil
Semestre: Enero-Mayo de 2010
Profesor: Dr. Gerardo Sánchez Torres Esqueda
Serie de Problemas de Tarea
1. Una tubería de acero galvanizado de 50.8 cm de diámetro y 3,220 m de longitud, transporta un gasto de 0.1132 m3/s a una temperatura de 15º C (=1.139x10-6 m2/s). Calcular las pérdidas de energía por fricciónque se presentarán en esa tubería.
2. Agua fluye a 20º C en una tubería de acero galvanizado de 0.50 m de diámetro. Si la pendiente del gradiente de energía es igual a 0.008, calcular el gasto que está siendo transportado por esa tubería.
3. Agua a 40º C de temperatura (=0.658x10-6 m2/s y =9.73 KN/m3), fluye en una tubería de 20 cm de diámetro con una velocidad v=5 m/s.Mediciones de las pérdidas de energía indican que f=0.022. Calcular el valor de la rugosidad absoluta “e”, el esfuerzo cortante en la pared de la tubería y el esfuerzo cortante para r=4 cm.
4. Calcular el gasto que fluye en una tubería de fierro fundido de 15 cm de diámetro con un fluido (agua) a 15º C de temperatura (=1.139x10-6 m2/s y =9.798 KN/m3), si en un tramo de 30 m experimenta unaspérdidas de energía de 0.08 m.
5. Calcular el valor del coeficiente de Hazen-Williams para una tubería de 60 cm de diámetro que transporta un gasto de 0.18 m3/s con una pérdida de energía de 0.0012 m/m.
6. Pruebas de campo en un acueducto de 4.88 m de diámetro determinaron que el coeficiente de rugosidad de Manning tiene un valor de 0.0132 cuando el agua tiene una temperatura de 15º C yun número de Reynolds NR=1.05x107. Calcular el valor promedio de la rugosidad absoluta “e” de la tubería.
7. Se tiene una obra de toma en una presa con una tubería de fierro fundido de 25 cm de diámetro y una longitud de 1,525 m. La elevación del embalse está en la cota 179.25 m y la elevación del eje de la tubería en el punto de descarga está en la cota 100.00 m. Considerando quef=0.020, una entrada recta (KL=0.50) de la tubería y las pérdidas por salida, calcular el gasto que se estará descargando a la atmósfera por la obra de toma.
8. Con base en los datos del problema no.6, se tiene ahora una contracción gradual al final de la tubería con un diámetro contraído de 6.35 cm. Asumiendo que las pérdidas en la contracción gradual son iguales a 0.16 (vs2/2g), calcularahora cuál será el gasto que se estará descargando por la obra de toma. Para este caso las pérdidas por salida corresponden a la velocidad del fluido en el diámetro contraído Dc=6.35 cm.
9. En una tubería de 1 m de diámetro se tiene un gasto de 4.0 m3/s, en donde se tiene una expansión gradual de la tubería de 1 a 1.5 m de diámetro. La presión del fluido a la entrada de la expansión es de7.5 KN/m2. Calcular la presión del fluido al final de la expansión de la tubería, despreciando las pérdidas locales y por fricción en la expansión.
10. Al final de una tubería de 15 cm de diámetro se tiene una contracción a 5 cm de diámetro que descarga agua a la atmósfera. Si la presión del agua antes de la contracción es de 380 KN/m2 y la velocidad del fluido es de 3 m/s, determinar lafuerza axial ejercida por el fluido en la contracción y la pérdida de carga que se presentará en la contracción.
11. Se tiene agua escurriendo por una tubería con una presión de 350 KN/m2 y una velocidad de 3 m/s que entra a un codo de 90º con diámetro uniforme de 30 cm. Asumiendo que no hay caída en la presión del fluido, ¿cuál es la fuerza resultante y su dirección que actuará sobre elcodo?
12. Se tiene una tubería lisa de 0.3 m de diámetro y una longitud de 90 m que conecta a dos tanques de almacenamiento. La entrada y salida de la tubería es cuadrada. El fluido es agua a 15oC con una velocidad de 3 m/s. ¿Cuáles son las perdidas totales de energía en esa tubería, el gasto que se descarga al tanque de almacenamiento aguas abajo y el desnivel en la superficie libre...
Programa: Ingeniería Civil
Semestre: Enero-Mayo de 2010
Profesor: Dr. Gerardo Sánchez Torres Esqueda
Serie de Problemas de Tarea
1. Una tubería de acero galvanizado de 50.8 cm de diámetro y 3,220 m de longitud, transporta un gasto de 0.1132 m3/s a una temperatura de 15º C (=1.139x10-6 m2/s). Calcular las pérdidas de energía por fricciónque se presentarán en esa tubería.
2. Agua fluye a 20º C en una tubería de acero galvanizado de 0.50 m de diámetro. Si la pendiente del gradiente de energía es igual a 0.008, calcular el gasto que está siendo transportado por esa tubería.
3. Agua a 40º C de temperatura (=0.658x10-6 m2/s y =9.73 KN/m3), fluye en una tubería de 20 cm de diámetro con una velocidad v=5 m/s.Mediciones de las pérdidas de energía indican que f=0.022. Calcular el valor de la rugosidad absoluta “e”, el esfuerzo cortante en la pared de la tubería y el esfuerzo cortante para r=4 cm.
4. Calcular el gasto que fluye en una tubería de fierro fundido de 15 cm de diámetro con un fluido (agua) a 15º C de temperatura (=1.139x10-6 m2/s y =9.798 KN/m3), si en un tramo de 30 m experimenta unaspérdidas de energía de 0.08 m.
5. Calcular el valor del coeficiente de Hazen-Williams para una tubería de 60 cm de diámetro que transporta un gasto de 0.18 m3/s con una pérdida de energía de 0.0012 m/m.
6. Pruebas de campo en un acueducto de 4.88 m de diámetro determinaron que el coeficiente de rugosidad de Manning tiene un valor de 0.0132 cuando el agua tiene una temperatura de 15º C yun número de Reynolds NR=1.05x107. Calcular el valor promedio de la rugosidad absoluta “e” de la tubería.
7. Se tiene una obra de toma en una presa con una tubería de fierro fundido de 25 cm de diámetro y una longitud de 1,525 m. La elevación del embalse está en la cota 179.25 m y la elevación del eje de la tubería en el punto de descarga está en la cota 100.00 m. Considerando quef=0.020, una entrada recta (KL=0.50) de la tubería y las pérdidas por salida, calcular el gasto que se estará descargando a la atmósfera por la obra de toma.
8. Con base en los datos del problema no.6, se tiene ahora una contracción gradual al final de la tubería con un diámetro contraído de 6.35 cm. Asumiendo que las pérdidas en la contracción gradual son iguales a 0.16 (vs2/2g), calcularahora cuál será el gasto que se estará descargando por la obra de toma. Para este caso las pérdidas por salida corresponden a la velocidad del fluido en el diámetro contraído Dc=6.35 cm.
9. En una tubería de 1 m de diámetro se tiene un gasto de 4.0 m3/s, en donde se tiene una expansión gradual de la tubería de 1 a 1.5 m de diámetro. La presión del fluido a la entrada de la expansión es de7.5 KN/m2. Calcular la presión del fluido al final de la expansión de la tubería, despreciando las pérdidas locales y por fricción en la expansión.
10. Al final de una tubería de 15 cm de diámetro se tiene una contracción a 5 cm de diámetro que descarga agua a la atmósfera. Si la presión del agua antes de la contracción es de 380 KN/m2 y la velocidad del fluido es de 3 m/s, determinar lafuerza axial ejercida por el fluido en la contracción y la pérdida de carga que se presentará en la contracción.
11. Se tiene agua escurriendo por una tubería con una presión de 350 KN/m2 y una velocidad de 3 m/s que entra a un codo de 90º con diámetro uniforme de 30 cm. Asumiendo que no hay caída en la presión del fluido, ¿cuál es la fuerza resultante y su dirección que actuará sobre elcodo?
12. Se tiene una tubería lisa de 0.3 m de diámetro y una longitud de 90 m que conecta a dos tanques de almacenamiento. La entrada y salida de la tubería es cuadrada. El fluido es agua a 15oC con una velocidad de 3 m/s. ¿Cuáles son las perdidas totales de energía en esa tubería, el gasto que se descarga al tanque de almacenamiento aguas abajo y el desnivel en la superficie libre...
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