Historia

Universidad Francisco de Miranda
Programa de Ingeniería Agronómica
Dpto Ambiente y Tecnología Agrícola

Unidad Curricular Riego y Drenaje

Generalidades de Hidráulica
Problemas propuestos.
Profesor Ruperto Hernández
27/06/2012
1. Las dimensiones de un depósito rectangular son 8 m de largo, 5 m de ancho y 2,50 m de profundidad, el cual está totalmente lleno de agua.Calcular:

* La capacidad de almacenamiento del tanque. Exprese el resultado en litros, m3, galones (g) y pie cúbico.
* Las presiones absoluta y relativa en el fondo del tanque, conociendo que la presión atmosférica en el lugar es igual a 0, Kg/cm2. Exprese los resultados en Kg/m2, Kg/cm2, atmósfera y mca.
* La fuerza total en el fondo debida al agua que contiene.
* La presiónabsoluta en el fondo del depósito en condiciones atmosféricas normales a nivel del mar.

2. Para abastecer de agua a un caserío ubicado en el perímetro de la población de Cabure, a 1.200 msnm, se ha previsto extraer agua de la laguna El Cantón, la cual está ubicada a una altura de 180 m sobre el caserío. La laguna tiene una profundidad de 5 m, con taludes 2,5:1 y un ancho de cresta de5 m. La cota del nivel mínimo de operación en la laguna es la 1.296 y la de la cresta de la laguna es 1.300 msnm. A 106 m del eje de la cresta de la laguna se ha previsto construir un tanque para el almacenamiento y tratamiento del agua, en el cual la cota de agua a nivel máximo será 1.285.

El sistema a instalar deberá abastecer la demanda bruta de 4.608,00 personas, a razón de150 litros por persona día. Para conducir el agua desde la laguna hasta la población se usará una tubería de polietileno de alta densidad, cuyo diámetro interno es 4 pulgadas y su coeficiente C = 150. En el extremo sumergido en la laguna la tubería tiene una válvula de pié, en la cual se produce una pérdida de carga puntual igual a 2,75V2/2g. La caída de presión en la salida de latubería viene dada por 2V2/2g.

Con esta información determine si es posible extraer el agua de la laguna mediante un sifón. De no ser factible, calcule la capacidad de la bomba requerida para que funcione el sistema.


3. Resuelva el problema 2, pero considere que el tanque de almacenamiento y tratamiento de agua se encuentra ubicado en la cresta de la laguna, y que en elmismo el nivel de agua sobre el fondo se ubicará en la cota 1301msnm.

4. Se requiere extraer agua de un río para regar 3 ha de tomate. El caudal a extraer es 15 l/s y el mismo será conducido a través de una tubería de hierro de 600 m de longitud y 4 pulgadas de diámetro, cuyo coeficiente de fricción C = 120. A lo largo de dicha tubería existen 4 codos de 30°, en cada uno de loscuales se produce una pérdida de energía igual a 1,5V2/2g. La cota del nivel de agua en el río es 150, la del eje de la bomba es 155 y la del punto de descarga de la tubería es 170. Calcule la potencia de la bomba requerida para que funcione el sistema, conociendo además que la eficiencia de la bomba es 65 %.

5. En el proyecto de una tubería requerida para conducir un caudal de 9.000 m3/hse determinó que la velocidad económica del agua resulto ser 1,05 m/s. Determine el diámetro de dicha tubería y exprese el resultado en pulgadas, cm y pies.

6. A través de una tubería de polietileno de 110 mm de diámetro externo, 5,3 mm de espesor de pared y 150 m de longitud circula un caudal de 17,5 l/s. El punto inicial de la tubería está ubicado en el fondo de un depósito lleno deagua cuya profundidad es de 5 m. La cota al inicio de la tubería es 110 msnm y al final de la misma es 50 msnm. Calcule la presión en un punto ubicado a 145 m, conociendo que el coeficiente de fricción C = 145, la presión atmosférica es 9,85 mca y que la pérdida de energía por entrada es 0,50 V2/2g.

7 Calcule el caudal que circula por el conducto que se muestra en la figura....