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• Charles Carrera

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5.1 Resuelva el ejemplo 5 teniendo en cuenta que no existen caudales laterales en las uniones de la serie de cuatro tuberías. Compare el caudal final con el de dicho ejemplo. ¿Qué conclusión puede extraerse?

5.2Una bomba transmite una cabeza total de 47 m al flujo de agua en una serie de tres tuberías, tal como se muestra en la figura P5.2. Las tres tuberías están elaboradas en PVC ¿). ¿Cuál es el caudal que llega al tanque ubicado aguas abajo? ¿Cómo varía éste si se suspende el segundo caudal lateral?

5.3 En un sistema de riego localizado de alta frecuencia se tiene el sistema de tuberías mostrado en la figura P5.3. Las cuatro tuberías son de PVC. ¿Cuál es el caudal mínimo que llega al tanque ubicado aguas abajo? ¿Cómo varia este caudal si se suspenden los caudales laterales?

5.4 resuelva el ejemplo 5.2 teniendo en cuenta que el caudal que se desea llevar al tanque de aguas abajo se duplica

5.5 Calcule la altura H del tanque mostrado en la figura P5.5 teniendo en cuenta que el caudal que debe llegar a la piscina es de 54.3 l/s. El material de las tuberías es de hierro galvanizado

5.6 En la figura P5.6 se muestra un esquema de parte del sistema de extinción de incendios de una planta de productos químicos. Las tuberías son de acero comercial y la presión mínima a la salida es la indicada en la figura. Calcule la potencia de la bomba si su eficiencia es del 85%

5.7 Resuelva el ejemplo 5.3 teniendo en cuenta que la potencia de la bomba se duplica, manteniéndose igual su eficiencia

5.8Una de las estructuras de enfriamiento del agua de producción de un campo petrolero tiene la configuración mostrada en la figura P5.8. si el agua se encuentra a 80 °C, ¿Cuáles deben ser los diámetros de las tuberías si su material es acero comercial? La presión mínima en el aspersor 3 debe ser 50 kPa manométrica.

5.9 En una planta de tratamiento de agua potable es necesario repartir el agua cruda a tres tanques floculadores, tal como se muestra en la figura P5.9. Calcule el diámetro de cada una de las tres tuberías si su material es hierro galvanizado.

5.10 Resuelva el ejemplo 5.4 teniendo en cuenta que la longitud del lateral se aumenta a 80m. ¿Cuál es la presión al inicio del lateral en este caso si la presión al final debe seguir equivaliendo a una cabeza de 10m? 5.11 Si la cabeza máxima permisible en la manguera exudante del problema anterior es equivalente a 20m de cabeza de agua, ¿Cuál es la longitud máxima que puede tener un lateral?

5.12 Resuelva el ejemplo 5.5 teniendo en cuenta que la longitud de ambas tuberías se reduce a 435 m y el coeficiente de perdidas menores, a 8.4.

5.13 calcule el caudal total que fluye por el sistema en paralelo mostrado en la figura P5.13. la presión en el nodo de entrada es de 530 Kpa y en el nodo de salida es de 130 KPa, ambas manométricas. Las tuberías son de acero comercial.

5.14 resuelva el problema anterior teniendo en cuenta que el fluido es petroleo crudo con las siguientes caracteristicas: ρ=860 Kg/m3 μ=7.19× 10−3 Pa ∙ s

5.15 resuelva el ejemplo 5.6 teniendo en cuenta que el diámetro de las nuevas tuberías se reduce a 10 pulgadas ¿Cuál es la nueva presión en el nodo de salida?

5.16 En la red matriz del sistema de distribución de agua potable del acueducto de Pereira, Colombia, se tiene el sistema en paralelo mostrado en la figura P5.16. El caudal total que debe pasar por este es de 254.3 l/s y la presión en el nodo inicial es de 343kpa. El material de ambas tuberías es asbesto-cemento. ¿Cuál es la presión en el nodo final? ¿cuáles son los caudales por cada tubería?

P= ρgH

H=

P 343 ×10 3 = =34,99 m ρg 999,1× 9,81

5.17 Resuelva el problema 5.16 teniendo en cuenta que el material de las tuberías se cambia a PVC. Los demás datos del problema no varían. Compare los resultados de los dos problemas. ¿qué conclusión se puede plantear con respecto al efecto de la rugosidad absoluta del material de las tuberías sobre la presión en el nodo final y sobre los caudales individuales?

5.18 Resuelva el ejemplo 5.7 teniendo en cuenta que la longitud de la nueva tubería aumenta a 185m.

5.19 en el subsistema de distribución de agua potable del acueducto de PereiraColombia, que parte del tanque matecaña se tiene una tubería con las características mostradas en la figura P5.19. El caudal máximo que puede fluir por esta tubería es de 239.4 l/s. la presión en el nodo de entrada equivale a 25.3m de agua y la del nodo final es de 17,6m de agua. Si se requiere que el caudal aumente a 390 l/s, ¿Cuál deberá ser el diámetro de la nueva tubería si su longitud y coeficiente de perdidas menores son iguales a la de la tubería original y el material es PVC? ¿cuáles son los caudales finales en cada una de las tuberías? ¿cuál es la cabeza final del nodo2?

5.20 resuelva el problema 5.19 teniendo en cuenta que la nueva tuberia tiene una longitud de 153m y el material en el que debe hacerse es hierro galvanizado.