Mecánica De Medios Continuos y Mecánica De Fluidos

4.2 un fluido en un acuífero esta 23.6 m por arriba del dato de referencia, la presión del fluido es 4390 N/m2 y la velocidad del fluido es 7.22 *10-4 m/s. la densidad del fluido es 0.999 * 103 kg/m3. a) ¿Cuál es la energía total por unidad de masa? Solución

⁄ b) ¿Cuál es la energía total por unidad de peso?

4.4 Un piezómetro está situado a 34.7 msnm. La presión del fluido en el acuífero enese instante es de 7.87x105 N/m2. El acuífero se encuentra con agua fresca a una temperatura de 10ºC. a) Cual es la Cabeza de Presión de agua en ese Punto? b) Cual es la cabeza total? Solución A) Sabemos que P=ghp. Por lo tanto podemos despejar hp La densidad a 10ºC es igual a 999.7 kg/m3 y el valor de la gravedad es de 9.8 m/s2

( ( )(

) )

B) La cabeza total viene dada por h=z+hp Z=34.7m

4.6 la presión de un fluido en la parte lateral de un piezómetro en un acuífero salino es de 7.688x105 N/m2. La densidad del fluido es de 1055 Kg/m3 y la temperatura es de 14ºC. la elevación del piezómetro es de 45.9 msnm. A) Calcule el punto de cabeza de presión del agua en ese punto B) Calcule el punto de cabeza de presión del agua fresca C) Encuentre la cabeza total del agua fresca.Solución A) Utilizando la ecuación hp=P/ g ( ( )( ) )

B) La densidad del fluido de agua fresca es de 998 kg/m3 a una temperatura de 14ºC. ( )

(

)

C) Para encontrar la cabeza total del agua fresca se utiliza la siguiente expresión:

4.8 Un acuífero tiene una conductividad hidráulica de 12 pie/día y una porosidad efectiva de 17% y se encuentra bajo una gradiente hidráulico de 0.0055.a) Calcule la descarga específica. b) Calcule la velocidad lineal promedio c) La temperatura del agua es de 14ºC y el diámetro de los poros, en promedio, es de 0.33mm. es permisible la Ley de Darcy bajo estas circunstancias? Cuál es la razón de su respuesta. Solución Datos: K= 12ft/día 3.66 m/ día dh/ dl = 0.0055 ne = 17%

A) La descarga especifica o flujo de Darcy viene dada por

(

)(

)B) La velocidad lineal media viene dada por :

(

)(

)

C) Con un diámetro medio de 0.33 mm y una Temperatura a 14ªC, se tiene una viscosidad de 0.01171 kg/s.m y su densidad es de 999.24 kg/m3. Con estas condiciones, la ley de Darcy será válida si y solo si el número de Reynolds se encuentre entre 1 y 10.

(

)(

)(

)

El número de Reynolds es menor que uno, por lo tanto,no se puede aplicar la ley de Darcy.

4.10 Un acuífero confinado tiene 18.5 m de espesor. La superficie potenciométrica gotea a 1.99 m entre los 2 pozos que están a 823 m aparte. Si la conductividad hidráulica del acuífero es de 4.35 m/día, cuantos metros cúbicos de flujo se están moviendo a través del acuífero por unidad de ancho? Solución El gradiente hidráulico viene dado por 1.99 m/823 m.utilizaremos la siguiente ecuación:

(

)(

)(

)

12. Un acuífero suelto tiene una conductividad hidráulica de 3.3 * 10-4 m/d. hay dos pozos en observación 348 m separados. Ambos penetran el acuífero hasta el fondo . en una observación el pozo se encuentra a 8.12 m por encima del fondo. a) ¿Cuál es la descarga por 100 m de ancho de el acuífero por pies cúbicos por dia?

⌊

⌋

b)¿Cuál es la elevación del agua en un punto a mitad del camino entre los dos pozos observados?

[

(

)

⁄

]

= 29.67 ft

4.14 Consulte la figura 4.19. La conductividad hidráulica del acuífero es de 86 pie/día. El valor de h1 es 22.36 pie y el valor de h2 es de 20.77 pie. La distancia entre h1 y h2 es de 1980 pie. Existe una tasa media de recarga de 0.004 pie/día. A) ¿Cual es el caudalpromedio por unidad de ancho en x = 0? B) ¿Cual es el caudal promedio por unidad de ancho en x = 1980 pie? C) ¿existe una brecha de mesa de agua? ¿Si es así, dónde está ubicado? D) ¿cuál es la altura máxima de la tabla de agua? A) Usando la ecuación datos: K=86 pie/día h1=22.36 pie h2=20.77 pie L=1980 pie W=0.004 pie/día X=0; en este caso. Por los tanto, podemos proceder a encontrar el valor...