• Author / Uploaded
• Josseph Palomin Poma

Citation preview

NOTA

EXAMEN PARCIAL DE CANALES (2018-0) Apellidos Nombres Fecha Duración

Sección : …………………………..………………………... Asignatura : Canales Docente : Manuel García Naranjo Unidad :1 Semanas: 1, 2, 3 y 4

: ……………………………..…………………………. : …………………………………..……………………. : 06 de febrero de 2018 : 3 horas (4 horas académicas)

INSTRUCCIONES: Se permite el uso de libros, apuntes, calculadoras y laptops. No se permite el uso de celulares. Todas las preguntas valen 4 puntos.

1. (4 puntos) Un esquema hidroeléctrico tiene las características mostradas en la figura:

Si la central desarrolla una potencia de 8.2 MW, se pide dimensionar todas la tuberías. Considerar una rugosidad absoluta Ks = 0.15 mm en todas las conducciones. Nota. La potencia que desarrolla una C.H. está dada por la relación: P = 8.2 Q H, donde: P – potencia, en KW Q – caudal, en m3/s H – carga neta tomada por la turbina, m 2. (4 puntos) En la red mostrada en la figura, se tiene una bomba instalada en el tramo BC, la cual proporciona una carga manométrica de 15 m y dirige el caudal hacia C. Se pide determinar los caudales que circulan en cada una de las tuberías del sistema. Todas las tuberías tienen la misma rugosidad, K = 0.03 mm. 60 lps A B C 50 lps bomba

E

D

40 lps

50 lps

Vive tu propósito

Datos: Tubería Longitud (m) Diámetro (mm)

AB 500 200

BC 600 150

CD 200 100

DE 600 150

EA ---200

BE 200 100

3. (4 puntos) Un acueducto de sección semicircular, de mampostería (n=0.030), debe conducir un caudal de diseño de 1.20 m3/s. La pendiente del acueducto será 3 por mil. Se pide determinar el diámetro requerido de la sección si el margen libre fijado es igual al 25% del tirante. Establecer si el régimen de flujo es subcrítico o supercrítico.

4. (4 puntos) Un canal de concreto, de sección rectangular, cuya pendiente longitudinal es 0.5 por mil, ha sido diseñado para conducir un caudal de 12 m3/s. El margen libre se ha seleccionado igual al 20% del tirante. Si para propósitos de aforo, se ha instalado en el canal un vertedero de pared gruesa, consistente en una grada sobre el fondo, se pide determinar cuál es la máxima altura que puede darse a dicha estructura, de modo que el margen libre aguas arriba de la misma no sea menor al 10% del tirante.

5. (4 puntos) Un canal trapezoidal de concreto (K=0.0008 m) de 5 m de ancho en la base, cuya pendiente longitudinal es 3 por mil, es alimentado por un reservorio a través de una entrada sin restricciones. Asumiendo que el flujo uniforme se establece a corta distancia de la entrada y que las pérdidas locales suman 0.5

V2 , determinar el caudal y el tirante de flujo uniforme en el canal, cuando el 2g

nivel del agua en el reservorio se sitúa 2.5 m por encima del fondo del canal en la entrada.

EXAMEN PARCIAL DE CANALES (2018-0) HOJA DE RESPUESTAS NOMBRE:

NOTA

FIRMA: 1. Carga neta H que toma la turbina (m) (1 punto) Diámetro de la tubería de L = 4800 m (m) (1 punto) Diámetro de la tubería de L = 2600 m (m) (1 punto) Diámetro de la tubería de L = 800 m (m) (1 punto) 2. (0.67 puntos cada tubería) Tubería AB

Q (lps)

Tubería DE

BC

EA

CD

BE

Q (lps)

3. Diámetro del acueducto (m) (2 puntos) Valor del número de Froude (1 punto) Régimen de flujo (1 punto) 4. Características originales del canal (1 punto) Valor del nuevo tirante aguas arriba (m) (1 punto) Altura de la grada (m) (2 puntos) 5. Caudal circulante (m3/s) (2 puntos) Tirante normal en el canal (m) (2 puntos)

Ancho (m) =

Tirante (m) =