Resolucion de examen de fluidos

RESOLUCION DE LA SEGUNDA PRACTICA DE HIDRAULICA
BACHILLER: LUIS PORRAS MAUROLAGOITIA
2. Se tiene un canal trapezoidal de 2m de espejo de agua y 0.80 m de ancho de solera, talud Z=1 y coeficientede rugosidad de 0.025. la capacidad del canal es 513 lts/s. cuanto habrá que profundizar el canal, conservando el mismo espejo de agua y los mismos taludes, para aumentar su capacidad en 20%.SOLUCION:
DATOS:
Canal inicial
N=0.025
Q=513 lts/s=0.513 m3/s
* Calculo del tirante:
Aplicando la ecuación del espejo de agua se tiene:
τ=b+2zy
2=0.8+2*1*yb
y=1.2÷2
y=0.6m
* Calculo de SDe las relaciones geométricas para un canal trapezoidal, se tiene:

A=b+zyy
A=0.8+0.6*0.6=0.84m2
P=b+21+z2y
P=0.8+22*0.6=2.4971m

Despejando de la ecuación de Maning se tiene:Q=1n*S12*A53P23
S=Q*n*P23A532
S=0.513*0.025*2.4971230.84532

Al profundizar.
Q=1.2*0.513
Q=0.6156m3/s
* Calculo del nuevo b, al profundizar

Aplicando la ecuación del espejo de agua en el areasombreada, se tiene:

τ=b+2Zx
0.8=b+2x
b=0.8-2x…..(1)
* Aplicando la ecuación de Manning en la sección que se profundizo se tiene:

Q=1n*S12*A53P23
A3P2=Q*nS123…..(2)
dondeA=b+z0.6+x*0.6+x
Como Z=1, se tiene:
A=b+0.6+x*0.6+x….(3)

* Sustituyendo (1) en (3)

A=0.8-2*x+0.6+x*0.6+x
A=1.4-x*0.6+x…(4)
* La ecuación del perímetro, es:
p=b+2√(1+z20.6+x)
* Sustituyendo (1)en (5), se tiene:

p=b+2*x+2*2-0.6+x
p=2.4971+0.8284x….(6)
* Sustituyendo (4) y (6) en (2), se tiene:

1.4-x*0.6+x53.0627+0.8284x2=0.6156*0.0250.00122
1.4-x*0.6+x52.4971+0.8284x2=0.1153Entonces x=0.20m…………………..RPTA.
3. una alcantarilla de sección cuadrada, con coeficiente de rugosidad n=0.015 tiene1.20m de lado y se instala según se indica en la figura. Si esta trazada con unapendiente de 0.b001, determinar:
a. el caudal
b. en cuanto aumenta el caudal si la pendiente fuera el doble.
SOLUCION:
* Hallando X:
sin45=X1.20
X=sin45*1.2
2X=1.6970m
* Hallando Y:...