termodinamica

PROBLEMAS HIDRODI NÁMICA: TEMA 11
1. Dado un canal abierto de sección transversal semicircular de radio 5 m,
determinar: área hidráulica, ancho superficial, perímetro mojado, radio
hidráulico y tirante hidráulico. Sol: T=10 m, A=39.3 m2, P=15.7 m, R=2.5 m,
D=3.9 m.
2. Igual que el problema 1 para el caso de un canal abierto de sección transversal
rectangular de altura 3 m y anchura 5 m.Sol: T=5 m, A=15 m2, P=11 m, R=1.36
m, D=3 m.
3. Igual que el problema 1 para el caso de un canal abierto de sección transversal
triangular de profundidad 3 metros e inclinado un ángulo de 60o respecto a la
horizontal. Sol: T=3.46 m, A=5.19 m2, P=6.92 m, R=0.75 m, D=1.5 m.
4. Igual que los problemas anteriores para el caso de un canal abierto de sección
transversal trapezoidal de base 6 m,altura 3 m y con un ángulo de inclinación
respecto de la horizontal de 60o. Sol: T=9.46 m, A=23.19 m2, P=12.92 m,
R=1.79 m, D=2.45 m.
5. A través de una tubería de 15 cm de diámetro fluye aceite de densidad relativa
0.750 a una presión de 1.05 kg/cm2. Si la energía total respecto de un plano de
referencia situado a 2.40 metros por debajo del eje de la tubería es de 5.7×105
Pa, determinar elcaudal de aceite que circula por la tubería. Sol: 611.7 l/s
6. Una turbina conectada a una tubería de 30 cm de diámetro produce 600 cv
cuando la velocidad del agua que circula a través de la misma es de 2.3 m/s.
Suponiendo que el rendimiento de la turbina sea del 87%, determinar la altura de
energía extraída por la turbina. Sol: 317.8 m
7. A través de una tubería de 15 cm de diámetro fluye agua auna presión de 4.20
kg/cm2. Suponiendo que no existan pérdidas de energía, ¿qué caudal circulará
por la tubería si en una reducción de diámetro a 7.5 cm la presión es de 1.40
kg/cm2. Sol: 106.9 l/s
8. A través de una tubería vertical de 30 cm de diámetro fluyen hacia arriba 220 l/s
de agua. En un punto A la presión es de 2.20 kg/cm2. En un punto B a 4.60 m
más arriba de A, el diámetro de latubería es de 60 cm. Si la pérdida de carga
entre A y B es de 1.80 m, determinar la presión en el punto B. Sol: 16.06 m
9. Una tubería de 30 cm de diámetro transporta aceite de densidad relativa 0.811 a
una velocidad de 24 m/s. En dos puntos de la misma (A y B), las medidas de
presión y elevación fueron respectivamente 3.70 y 2.96 kg/cm2 y 30 y 33
metros. Determinar la pérdida de carga entreA y B. Sol: 4.4 m
10. Un recipiente suministra agua a través de una tubería horizontal de 15 cm de
diámetro, 300 m de longitud y que desagua a la atmósfera un caudal de 6.5 l/s.

¿Cuál será la presión en la mitad de la tubería si suponemos que la única pérdida
de carga es de 6.20 m cada 100 metros de tubería?. Sol: 9.3 m
11. Un depósito cerrado de grandes dimensiones está parcialmentelleno de agua y el
espacio superior con aire a presión. Una manguera de 5 cm de diámetro,
conectada al depósito, desagua sobre la azotea de un edificio, 15 m por encima
de la superficie libre del agua en el depósito. Las pérdidas de carga son de 5.5 m.
¿Qué presión de aire debe mantenerse en el depósito para desaguar sobre la
azotea un caudal de 12 l/s?. Sol: 22.4 m
12. Una bomba aspira agua deun pozo mediante una tubería vertical de 15 cm de
diámetro. La bomba desagua a través de una tubería horizontal de 10 cm de
diámetro, situada a 3.20 m sobre el nivel de agua en el pozo. Cuando se
bombean 35 l/s, las lecturas de los manómetros situados a la entrada y a la salida
de la bomba son respectivamente –0.32 kg/cm2 y 1.80 kg/cm2. El manómetro de
descarga está situado 1 m por encima delmanómetro de succión. Calcular la
potencia útil de la bomba y la pérdida de carga en la tubería de succión de 15
cm. Sol: 10.7 cv, 0.8 m
13. Un aceite de densidad relativa 0.750 se bombea desde un depósito por encima de
una colina a través de una tubería de 60 cm de diámetro, manteniendo una
presión en el punto más elevado de la tubería de 1.80 kg/cm2. La parte superior
de la tubería está...