UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAUICA E HIDROLOGIA. E
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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAUICA E HIDROLOGIA. EXAMEN PARCIAL DEL CURSO HIDROLOGIA. TEORIA 1.- Irrigación y drenaje tipos 2.- Que es un hidrograma y un Hietograma con gráfico. 3.- Explique el Balance Hídrico 4.- Que es la precipitación tipos e intensidades 5.- Defina la atmosfera, composición y división 6.- Climas y vientos en el Perú. 7.- Defina cuencas, características de las cuencas y cuencas en el Perú 8.- Establezca la diferencia entre aguas superficiales, subsuperficiales, subterráneas y acuíferos. Grafique. PRACTICA. 1.- Cual es el rate de flujo subterráneo de un acuífero de 0.0019 gradiente hidráulico y conductividad 7*10^-4 m/s y una porosidad drenable de 25%, además calcular el recorrido 100m aguas abajo. 2.- La ley de Darcy es: Q = (AKP)/(UL) , La permeabilidad se define en Darcy cuál es su unidad dimensional. 3.-Un pozo de 30 cm de diámetro penetra 50 m. debajo del nivel freático, después de un largo periodo de bombeo con un gasto de 1800l/min. Los abatimientos en los pozos de observación a 15m y 45m del pozo de bombeo fueron 1.7m y 0.8m respectivamente. Determinar a) La conductividad hidráulica y la transmisividad b) Abatimiento del pozo de bombeo si se considera un radio de influencia de 300m. 4.- Determine el Hidrograma de escorrentía directa, el índice O y el Hietograma de exceso de lluvia para la tormenta que ocurrió el 12 de mayo de 1980 en un riachuelo de Texas EEUU. área de la cuenca es 7.03 mill^2
Tiempo (h) Precipitac. Incremental (pul). Caudal instantáneo (cfs)
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655 949 1060 968 1030 826 655 466 321 227 175 1
Dibujar el Hidrograma Unitario (HU) y verifique la escorrentía directa. El Prof. del curso.14/6/17.
2.- Las precipitaciones mensuales en Sibayo Puno son: (en mm) 1951
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A 156. 3
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B 133. 8
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C 55.2
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El prof. H.F.M.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAUICA E HIDROLOGIA.
EXAMEN PARCIAL DEL CURSO HIDROLOGIA. (2° UNID) Parte Teórica 1.- Cuencas hidrográficas, partes, tipos y funciones y cuencas en el Perú. 2.- Principales características de los ríos de las cuencas del país y cuáles son los ríos más contaminados de la costa, 3.- Que entiende por flujo base 4.- Balance hidrico 1.- Determine el Hidrograma de escorrentía directa, el índice O y el Hietograma de exceso de lluvia para la tormenta que ocurrió el 12 de mayo de 1980 en un riachuelo de Texas EEUU. área de la cuenca es 7.03 mill^2
Tiempo (h)
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Precipitac. Incremental (pul). Caudal instantáneo (cfs)
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Dibujar el Hidrograma Unitario (HU) y verifique la escorrentía directa.
2.- AGUAS SUBTERRANEAS 3.- ACUIFEROS
UCV, JUNIO 2017.
2.- Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 10 km. De altura, si las condiciones superficiales son T=20°C, P= 101.3 kpa y la tasa de lapso de 6.5°C/Km. 3.- Las precipitaciones mensuales en Sibayo Puno son: (en mm) 1951
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66.1
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C
55.2
152.2
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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAUICA E HIDROLOGIA. Segunda calificada DEL CURSO HIDROLOGIA.
1.- Determine el Hidrograma de escorrentía directa, el índice O y el Hietograma de exceso de lluvia para la tormenta que ocurrió el 12 de mayo de 1980 en un riachuelo de Texas EEUU. área de la cuenca es 7.03 mill^2
Tiempo (h)
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1.5
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2.5
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4.5
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Precipitac. Incremental (pul). Caudal instantáneo (cfs)
25
0.18
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0.21
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968
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Dibujar el Hidrograma Unitario (HU) y verifique la escorrentía directa. 2.- Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 10 km. De altura, si las condiciones superficiales son T=20°C, P= 101.3 kpa y la tasa de lapso de 6.5°C/Km. 3.- Las precipitaciones mensuales en Sibayo Puno son: (en mm) 1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
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A
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126.3
100.3
123.6
114.1
122.4
82.3
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193.4
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B
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163.9
154.4
81.1
164.7
145.5
66.1
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C
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152.2
221.6
22.6
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UCV, JUNIO 2017.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAUICA E HIDROLOGIA. SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO DE MECANICA DE LOS FLUIDOS.
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1.- Con un ejemplo grafique las pérdidas de carga que conoce. 2.- Cual es la presión de un tanque con volumen 0.2m3 y que contiene 0.5 kg de nitrógeno de masa molar 28kg/kg-mol a 20 °C. 3.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el doble del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 4.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite (dr=0.89) a 0°C a 2m/s. 5.- Cual es la velocidad máxima en una tubería de 2 cm de diámetro que transporta agua para que sea laminar. 6.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 7.- Explique el uso del Moody y básicamente cual es su función. 8.- Fluye agua a una velocidad uniforme de 3 m/s hacia una tobera que reduce el diámetro de 10cm a 2 cm, cual es la velocidad y la razón de flujo. 9.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. diámetro y 6100mts. longitud. 10.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente.? 11.-Cual es el caudal de agua bajo una altura de carga de 9.15m, para el caso de una boquilla de 10.2cm. de diámetro y cuál es la presión en el punto B. (Cv=0.82) 12.- Cual es la perdida de carga por kilómetro de tubería de acero de 4 pulg. de diámetro, si conduce 4.42 l/s de oil de 0.654 stokes de viscosidad. EL PROF. 6/6/12. UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA EXAMEN FINAL DE ABASTECIMIENTO DE AGUAS Y ALCANTARILLADO 1.- Describa en forma clara y precisa los elementos constitutivos de un proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado.
2.- Se ha perforado un pozo de bombeo de 30 cm de radio y 2 pozos de observación situados a 20 y 100 metros respectivamente. El bombeo de agua se realiza continuamente durante 4 días a razón de 12 l/s alcanzando así las condiciones de equilibrio. Se observa un descenso de 1.2 y 0.3 metros en los pozos de observación con respecto al nivel freático, el cual se halla a 2.2 m del terreno. Se encontró una formación impermeable a 12 metros de la superficie. Calcular el nivel de agua, la conductividad hidráulica y el radio de influencia. 3.- Resolver por el método más conveniente el sistema TRAMO L (m) D (pulg) C AB 320 8 90 AC 810 6 120 BC 1200 6 120 BD 1000 6 120 CD 300 6 110 En los puntos B,C Y D las descargas son 80,120 y 200 l/s, el caudal de entrada es 400l/s. 4.- Diseñar un sistema de desagüe para el área mostrada de las intersecciones de la avenida los robles y los laureles Las manzanas son de 200 y 120 meros y las calles son de 20 m de ancho, el, área es ocupada por residencias unifamiliares con población promedio de 100 personas /Ha, asumiendo un flujo sanitario de 300 lts/hab/dia y una infiltración de 9500 lts/hab/dia. Usar un diámetro de 10” y 1.2m de profundidad mínima de la parte superior de la tubería de desagüe. El área es residencial las máximas descargas del flujo sanitario puede ser tomado 250% de la descarga promedio. Los buzones deben ser colocados en todas las intersecciones.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS - PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DPTO. ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGÍA
EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS I PARTE TEORICA 1.- Defina los tipos de flujo. 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Defina la ecuación de energía y grafique la línea de alturas totales. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Cual es la propiedad más importante de los fluidos y porque esquematice. PARTE PRÁCTICA 1.- Considerando un prisma rectangular de madera y de densidad 0.82 de dimensiones 0.20 m de ancho, 0.16 m de largo y 0.28 m de alto. Determinar la estabilidad del cuerpo. 2.- Determinar el momento respecto de A, originada por el agua de mar (pe = 1,025 kg/m3). 3.- Un tanque de agua de 800 litros mide 1*1*0.8m. Determinar el empuje que actúa en una de sus paredes laterales y su punto de aplicación. 4.- Cual es la perdida de carga por kilómetro de tubería de acero de 4 pulg. de diámetro, si conduce 4.42 l/s de oil de 0.654 stokes de viscosidad.
NOTA: En cada caso hacer un gráfico. El profesor del curso. H. Félix. 26/5/17.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS
ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II
Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos) TEORIA 1.- Defina y con ejemplos los tipos de flujo 2.- Defina y con gráficos el movimiento uniforme en tuberías y canales 3- Cuando se dice tuberías hidráulicamente lisas, rugosas y defina capa límite 4.- Defina en forma clara: Rh, Re, C, alfa, f , K y landa. 5.- Defina y con grafico la gradiente hidráulica y la línea de energía. PRACTICA 1.- En una tubería AB de 20” de diámetro, cuyo gasto es de 1200 l/s de agua, la pérdida de presión entre AB es de 4 kg/m2 y la longitud 1 km. El punto B está situado 2 m. encima de A. Calcular: a.- La calidad de las paredes b.- La velocidad media y máxima c.- La pérdida de carga 2.- La velocidad en el eje de la tubería de 0.5 m de diámetro es 5m/s y el valor del coeficiente f es 0.038. ¿Cuál es el caudal de agua a través de la tubería justifique su respuesta? 3.- En el sistema se muestra una bomba que entrega agua a razón de .0283 m3/s,a un dispositivo hidráulico a través de una tubería de 0.1524 m de diámetro. Si la presión de descarga de la bomba es de 7.03 kg/cm2 ¿Cuál debe ser la presión del flujo de entrada B del dispositivo? NOTA En cada caso hacer un grafico obligatoriamente. EL PROF. FELIX.
1.- Por una tubería horizontal de 6 pulg. de diámetro circula aceite de viscosidad 4.13 stokes, calcular el gasto sabiendo que en el punto A la presión es 10.39 kg/cm2 y e3n el otro punto B es 0.353 kg/cm2 , con una longitud de 910m. la densidad es 0.918. 2.- Desde un reservorio cuyo nivel de agua se halla a una cota de 229m, se está bombeando agua a través de una tubería de 1200 m. de longitud y 12 pulg. de diámetro a través de un valle, hacia un segundo reservorio cuyo nivel de agua se halla a una cota de 244m. Si durante el bombeo la presión del agua en un punto B de la tubería es 5.62 kg/cm2, calcule el caudal y la potencia en KW de la bomba, el punto B se halla a una cota de 198m.y la mitad de la longitud, usando f=0.02, dibuje también la gradiente hidráulica. 3.- Petróleo crudo con densidad específica de 0.86 y viscosidad de 10-5m2/s, fluye a través de hierro dulce. Determine el diámetro del tubo que tiene 3 km. De longitud si queremos transportar 250 l/s de petróleo a través del tubo y limitar la pérdida de cabeza a 25 m. (e=0.0046cm). 4.- En el punto A del oleoducto que se muestra tiene una presión de 3 kg/cm2, calcular el caudal del oleoducto, si transporta petróleo de 0.08 poises y 0.79 de gravedad específica (e=0.00015) 5.- Cual es la pérdida de carga por 2 km.de tubería de acero de 5 pulg. de diámetro, si se quiere conducir 200 bbl. de petróleo de 0.65 stokes.
CURSO HIDROLOG 3.2.1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire.
3.2.2- Calcule la presión de vapor, la presión de aire, la humedad específica y la densidad del aire a una elevación de 1500 m si las condiciones de superficie son las que se especifican en el problema anterior y la tasa de lapso es 9°C/km. 3.2.3- Si la atmosfera del aire es 15°C y la humedad relativa es del 35%, calcule la presión de vapor, la humedad específica y la densidad del aire. Suponga una presión atmosférica estándar (101.3 kPa). 3.2.5- Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 1 km de altura, si las condiciones superficiales son: temperatura = 20°C, presión = 101.3 kPa, y la tasa de laso es 6.5°C/km. 3.3.1- Calcule la velocidad terminal de una gota de lluvia de 0.8 mm a presión atmosférica estándar y temperatura de aire de 20°C. Densidad de aire = 1.20kg/m^3. 3.5.1- Calcule la tasa de evaporación en milímetros por día desde un lago en un día de invierno cuando la temperatura del aire es de 5°C y la radiación neta es de50 W/m^2, y en un día de verano cuando la radiación neta es de 250W/m^2 y la temperatura es de 30°C, aplicando el método de Priestley – Taylor. 4.3.3- Utilice el método de Green-Ampt para evaluar la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración acumulada para un suelo limo-arcilloso en intervalos de 0.1 horas desde el principio de la infiltración y durante 6 horas. Suponga una saturación efectiva inicial del 20& y un encharcamiento continuo. 4.4.4- Calcule la infiltración acumulada y la tasa de infiltración después de una hora de lluvia con intensidad de 3 cm/h en una marga arcillosa con una saturación efectiva inicial del 25%. 4.4.5- Determine el tiempo de encharcamiento y la profundidad de agua infiltrada hasta ese momento para un suelo de limo arcilloso con una saturación efectiva del 20% sujeto a una lluvia de intensidad de a) 1cm/h y b)
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO - PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DPTO. ADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGÍA EXAMEN PARCIAL DEL CURSO HIDROLOGIA GENERAL PARTE TEORICA
1.- Definición de clima y clasificación y climas en el Perú 2.- La atmosfera composición y vientos y escala 3.- En que consiste el método de Thiessen. 4.- Defina la tormenta y su elemento fundamentales. 5.- Precipitación, intensidad y medición. PARTE PRÁCTICA 1.- Para un suelo de marga arenosa, calcule la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración después de una hora si la saturación efectiva es 40%. Datos: n=0.453 poros. Efectiva=0.412 cabeza de succión =11.01 cm. , K=1.09cm/h Utilice Green- Ampt. 2.- Calcule la velocidad terminal de una gota de lluvia de 0.8 mm a presión atmosférica estándar y temperatura de aire de 20°C. Densidad de aire = 1.20kg/m^3. 3.- Calcule la tasa de evaporación en milímetros por día desde un lago en un día de invierno cuando la temperatura del aire es de 5°C y la radiación neta es de50 W/m^2, y en un día de verano cuando la radiación neta es de 250W/m^2 y la temperatura es de 30°C. 4- cuatro pluviómetros que se localizan en un área rectangular con sus cuatro esquinas (0,0),(0,13),(14,13) y (14,0)tiene las siguientes Coordenadas y registro de lluvia. Localización Lluvia en pulgadas de pluviómetro (2,9) 0.59 (7,11) 0.79 (12,10) 0.94 (6,2) 1.79 Todas las coordenadas se expresan en millas. Calcule la lluvia promedio en el área utilizando el método de THIESSEN Considere un cuadrado de su hoja de examen como medida APROPIADA. El prof H.F. /5/17.
5.- Para un suelo de marga arenosa. Calcule la tasa de infiltración (cm/h) y la profundidad de infiltración (cm) después de una hora si la saturación efectiva es inicialmente 40%, utilice Green- Ampt. 2. – Grafique el Hietograma de la tormenta del pluviograma Hora
4
6
8
10
1213 14
15
16
17
18
22
24
2
Interv tiem
120
120 120 120 60
60
60
60
60
60
240
120
120
Tiemp.acum
120
240 360 480 540
600
660
720
780 840
1080 1200
1320
Lluvia parc
3
5
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1
6
4
4
6
4
6
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2
Lluvia acum
3
8
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13
19
23
27
33
37
43
53
57
59
Inten mm/h
1.5
2.5
2
0.5
6
4
4
6
4
6
2.5
2
1
3.- si x es el dato faltante en, x/xa = x^/x^A , determinar este. Año
1984
1985
1986
1987
1988
xA
754
766
166
410
576
X^
731
690
306
610
4.- Utilice el método de Green – Ampt, para evalúa la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración acumulada para un suelo limo arcilloso en intervalos de 0.1 horas desde el principio de la infiltración y durante 6 horas, suponga una saturación inicial de 20% y un encharcamiento continuo. UNP, JULIO 2013.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO- PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DPTO. ADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGÍA EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS PARTE TEORICA 1.- Defina los tipos de flujo. 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Defina la ecuación de energía y grafique la línea de alturas totales. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Cual es la propiedad más importante de los fluidos y porque esquematice. PARTE PRÁCTICA 1.- Considerando un prisma rectangular de madera y de densidad 0.82 de dimensiones 0.20 m de ancho, 0.16 m de largo y 0.28 m de alto. Determinar la estabilidad del cuerpo. 2.- Determinar el momento respecto de A, originada por el agua de mar (pe = 1,025 kg/m3). 3.- Un tanque de agua de 800 litros mide 1*1*0.8m. Determinar el empuje que actúa en una de sus paredes laterales y su punto de aplicación. 4.- Cual es la perdida de carga por kilómetro de tubería de acero de 4 pulg. de diámetro, si conduce 4.42 l/s de oil de 0.654 stokes de viscosidad.
NOTA: En cada caso hacer un gráfico. El profesor del curso. H. Félix. 8/5/17
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING.HIDRAULICA E HIDROLOGIA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO HIDROLOGIA PARTE TEORICA 1.- Defina y con grafico el Ciclo Hidrológico 2.- Que es un Sistema y Modelos Hidrológicos 3.- Que entiende Ud sobre Agua Atmosférica 4.- En qué consiste el método Green Ampt (idea sustancial) 5.- Hable sobre los métodos para determinar la precipitación promedia PARTE PRÁCTICA 1.- Calcule la velocidad terminal de una gota de lluvia de 0.8mm a presión atmosférica estándar y temperatura del aire de 20ºC, considere la densidad del aire 1.20 kg/m3 2- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire. 3- cuatro pluviómetros que se localizan en un área rectangular con sus cuatro esquinas (0,0),(0,13),(14,13) y (14,0)tiene las siguientes Coordenadas y registro de lluvia. Localización Lluvia en pulgadas de pluviómetro (2,9) 0.59 (7,11) 0.79 (12,10) 0.94
(6,2)
1.79
Todas las coordenadas se expresan en millas. Calcule la lluvia promedio en el área utilizando el método de THIESSEN Use escala adecuada en su hoja de examen. 4.- Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 10 km de altura, si las condiciones superficiales son 20°C, 101.3 Kpa. Y alfa=6.5°C/Km. UCV, MAYO 2017.
3.- A través de un core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad y demuestre que un Darcy es 10^-8cm2. 4.- Las precipitaciones mensuales en Sibayo Puno son: (en mm) 1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
A
156.3
126.3
100.3
123.6
114.1
122.4
82.3
64
193.4
152.4
B
133.8
163.9
154.4
81.1
164.7
145.5
66.1
152.3
C
55.2
152.2
221.6
22.6
150
123.2
225.6
91.1
86.0
102.6
Completar la información para la estación A, mediante el método de recta de regresión. El Prof. H. Félix 7/10/14 1.- Defina y con grafico el Ciclo Hidrológico 2.- Que es un Sistema y Modelos Hidrológicos 3.- Que entiende Ud. Sobre Agua Atmosférica 4.- En qué consiste el método Green Ampt (idea sustancial) 5.- Hable sobre los métodos para determinar la precipitación promedia. PARTE PRÁCTICA
1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire. 2. – Se tiene un terreno de la forma que se muestra en la figura, en los vértices del terreno se cuentan estaciones pluviométricas, cuyos valores medios en un largo periodo son los siguientes. Si: l = 10Km. PA(mm) PB(mm) PC(mm) PD(mm) PE(mm) PF(mm) 300
200
150
100
250
150
Calcular el valor de la precipitación media por medio del método de los polígonos de THIESSEN. L=10km. 3.- Se tienen los datos de precipitación anual 1977 1978 1979 1980 1981 A
847
756
B
857
930
918
793
1002
888
915
Completar el dato faltante. 4.- Para un suelo de marga arenosa, calcule la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración después de una hora si la saturación efectiva es 40%. Datos: n=0.453 poros. Efectiva=0.412 cabeza de succión =11.01 cm. , K=1.09cm/h
EXAMEN PARCIAL DEL CURSO HIDROLOGIA GENERAL 1.- Defina y con grafico el Ciclo Hidrológico 2.- Que es un Sistema y Modelos Hidrológicos 3.- Defina Ud. la Cuenca, la longitud, el tiempo de concentración, la pendiente 4.- Defina la tormenta y su elemento fundamentales. 5.- Haga un bosquejo de un Hietograma, Histograma, Hidrograma , Pluviograma
1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire. 2. – Grafique el Hietograma de la tormenta del pluviograma Hora
4
6
8
10
1213 14
15
16
17
18
22
24
2
Interv tiem
120
120 120 120 60
60
60
60
60
60
240
120
120
Tiemp.acum
120
240 360 480 540
600
660
720
780 840
1080 1200
1320
Lluvia parc
3
5
4
1
6
4
4
6
4
6
10
4
2
Lluvia acum
3
8
12
13
19
23
27
33
37
43
53
57
59
Inten mm/h
1.5
2.5
2
0.5
6
4
4
6
4
6
2.5
2
1
3.- si x es el dato faltante en, x/xa = x^/x^A , determinar este. Año
1984
1985
1986
1987
1988
xA
754
766
166
410
576
X^
731
690
306
610
4.- Utilice el método de Green – Ampt, para evalúa la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración acumulada para un suelo limo arcilloso en intervalos de 0.1 horas desde el principio de la infiltración y durante 6 horas, suponga una saturación inicial de 20% y un encharcamiento continuo. UNP, JULIO 2013.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING.HIDRAULICA E HIDROLOGIA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO MECANICA DE FLUIDOS PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los fluidos 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en áreas planas y curvas 3.- Como varia la presión, temperatura y densidad a medida que me alejo de la tierra. 4.- Definición y tipos de flujo.
5.- Enumere con sus respectivas unidades todas las propiedades de los fluidos. PARTE PRÁCTICA 1.- Cual es la presión, la densidad y la temperatura, a 30 km. de la tierra. Especifique sus datos. 2.- La compuerta curva de 2 m. de longitud se encuentra pivoteada en O, calcule la fuerza requerida para abrir la compuerta sin tener en cuenta el peso. 3.- Calcular el módulo de la fuerza que actúa sobre el triángulo rectángulo. a.- integrando b.- por formula 4.- Expresar 50 kpa. a.- Psia b.- Mmhg c.- kg/cm2 d.-Bares.
El prof. H. Félix. MAYO /2017.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA. PRÁCTICA DIRIGIDA DEL CURSO IRRIGACION Y DRENAJE PARTE TEORICA 1.- Explique en forma detallada los tipos de flujo 2.-Bosqueje la distribución de velocidades de un río. 3.- Defina cuando se dice contornos hidráulicamente lisos y rugosos.
4.- Haga un gráfico de la línea de alturas totales y menciones 3 propiedades importantes de la gradiente hidráulica. 5.- Cual es la velocidad máxima y media para tuberías y canales en régimen laminar PARTE PRÁCTICA 1.- Una tubería de concreto liso de 0.8m de diámetro conduce agua a una velocidad de 4m/s. La viscosidad es 1.2 * 10^-6m2/s. Calcular el coeficiente de Chezy, definir la calidad de las paredes, y calcular la pendiente piezométrica. 2.- En una tubería AB de 20” de diámetro, cuyo gasto es de 1200 l/s de agua, la pérdida de presión entre AB es de 4 kg/m2 y la longitud 1 km. El punto B está situado 2 m. encima de A. Calcular: a.- La calidad de las paredes b.- La velocidad media y máxima c.- La pérdida de carga 3.- En un río muy ancho, cuyo fondo está constituido por partículas de diámetro uniforme k, el tirante es 2 m. el gasto por unidad de ancho es 4m3/s/m. se ha medido la velocidad superficial siendo 2.5m/s, calcular el K y la velocidad de corte 4.- 200 barriles/hora de petróleo de 0.6 stokes, son conducidos por una tubería de acero de 4” de diámetro. Calcular la pérdida de carga.
1.- Una tubería de concreto liso de 0.8m de diámetro conduce agua a una velocidad de 4m/s. La viscosidad es 1.2 * 10^-6m2/s. Calcular el coeficiente de Chezy, definir la calidad de las paredes, y calcular la pendiente piezométrica.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA. PRÁCTICA DIRIGIDA DEL CURSO IRRIGACION Y DRENAJE
1.- Una tubería parcialmente llena conduce 8m3/s, cuando la tubería está llena a 75/100, la velocidad media es de 1.5 m/s y n= 0.012 Determine la sección del canal y la pendiente el mismo 2.- Un canal trapezoidal debe transportar 12.5 m3/s el talud es 0.5. la pendiente 0.015 y el chezy 55 Determinar las dimensiones de la sección transversal, además rediseñar este para MEH y verificar el tipo de flujo para irrigación 3.- Se construye una presa de concreto para embalsar agua con fines de irrigación Diseñar la presa de gravedad de concreto para una altura de 16.8m de la pantalla, construidas sobre una cimentación de roca. Realizar las respectivas verificaciones deestabilidad (volteo, deslizamiento, etc) Datos: 1000kg /m3 agua ,2400kg /m3 concreto ,suelo 2.75kg / cm2
Coeficiente de seguridad para volteo > 1.3 (Para no considerar fuerzas de sismo y hielo). Parámetros de seguridad para deslizamiento: Concreto sobre concreto 0.65-0.8
Nota.La teoría es sobre los archivos dejados Problemas 1 y 2 verificar con las tablas que se dieron obligado.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los tipos de fluido 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Hable usted sobre la estabilidad de los cuerpos flotantes. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Enumere con sus respectivas unidades las propiedades de los fluidos. PARTE PRÁCTICA 1.- Un deposito contiene aire a 6kg/cm2 de presión manométrica y 15.6°C.Si se elimina 0.5kg/ de aire del depósito, la presión manométrica desciende a 3 kg/cm2 y la temperatura a 10°C ¿Cual es el volumen del depósito? (considere R=29.2m/°K9)
2.- La distribución de velocidad para dos cilindros concéntricos giratorios de 0.2m de largo está dada por v(r)=0.4/r-1000r m/s. Si los diámetros de los cilindros son de 2 Cm y 4 Cm, respectivamente, calcule la viscosidad del fluido si el momento de torsión medido sobre el cilindro interior es de 0.0026N.m. 3.- Calcular el modulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo a.- integrando b.- por formula 4.- Determinar el momento necesario para mantener en su sitio la compuerta de la figura sin tener en cuenta su peso.
HFM – 20/1/11 UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Un iceberg de peso específico 913kp/m3 flota en el océano (1025 kp/m3), emergiendo del agua un volumen de 594.3 m3. ¿Cuál es el volumen total del iceberg? 2.- Un cilindro cerrado de altura H tiene las 2/3 partes de su volumen ocupadas por un líquido ¿a qué velocidad angular debe girar el cilindro al rededor de su eje para que el paraboloide que se forme deje descubierto un área de radio igual a la cuarta parte del cilindro? 3.- La diferencia de alturas de las superficies de agua (15°C) de 2 depósitos es 60m. y están comunicados por una tubería de 90cm. de diámetro y 400m. de longitud, por el que
discurre 2 m3/s. ¿ qué potencia de salida en KW cabe esperarse de la turbina con una eficiencia de 85% y dibujar la línea de alturas? 4.-Cual es el caudal de agua bajo una altura de carga de 9.15m, para el caso de una boquilla de 10.2cm. de diámetro y cuál es la presión en el punto B. (Cv=0.82) 5.- Determine el diámetro de una tubería de acero, cuya rugosidad absoluta es 0.0000458m, debe transportar 250 l/s de aceite cuya viscosidad cinemática es 0.00001 m2/s, a una distancia de 3000m, con una mínima pérdida de carga de 23m. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS I 1.- Un iceberg de peso específico 913kp/m3 flota en el océano (1025 kp/m3), emergiendo del agua un volumen de 594.3 m3. ¿Cuál es el volumen total del iceberg?
2.- La represa detiene agua y en ella se forma un tirante de 18 metros, calcule la fuerza hidrostática resultante si la presa termina en la forma de ¼ de cilindro de 1.8 metros de radio y 4 metros de longitud. 3.- En el sistema de la figura, la bomba extrae 0.065m3/s de petróleo de Dr=0.82 del reservorio A al reservorio B, la pérdida de carga de A a la bomba es 8 m, y de la bomba a B es 22m. Calcular: a.- La potencia de la bomba en KW, con una eficiencia del 80% b.- Dibujar LAT. 4.- A través de 300m de una tubería horizontal de hormigón circula un aceite SAE-10 a 20ºC peso específico 8.52 KN/m3, densidad 860 KN/m3 y viscosidad 8.14*10^-2 N*s/m2 cuál es el tamaño de la tubería si el caudal es de 0.0142m3/s y la caída de presión, debida al rozamiento es 23.94Kpa.
El Profesor: H. Félix M. 15/6/15.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE CIVIL EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS I TEORIA 1.- Enumere todas las propiedades de los fluidos con sus respectivas unidades 2.- A que se llama centro de presión con gráfico 3.- Casos de estabilidad de cuerpos flotantes 4.- Describa como se determina el tiempo de vaciado del depósito 5.- Tipos de fluidos y flujo con ejemplos. PRACTICA 1.- En el sistema de la figura, la bomba extrae 0.065m3/s de petróleo de Dr=0.82 del reservorio A al reservorio B, la pérdida de carga de A a la bomba es 8 m, y de la bomba a B es 22m. Calcular: a.- La potencia de la bomba en KW, con una eficiencia del 80% b.- Dibujar LAT. 2.- Determinar la distancia donde la resultante de las fuerzas hidrostáticas corta a la base de la presa 3.- Se ha instalado en la pared de un reservorio una boquilla cilíndrica reentrante larga, que se introduce en el reservorio la mitad de su longitud, el coeficiente de contracción es 0.5 y el de velocidad a lo largo de la boquilla es 0.7 ¿ cuál es la carga sobre el centro de la boquilla para que a presión en la vena contraída sea cero absoluto. 4.- Calcular el modulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo
a.- integrando b.- por formula
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos) 1.- Por una tubería horizontal de 6 pulg. de diámetro circula aceite de viscosidad 4.13 stokes, calcular el gasto sabiendo que en el punto A la presión es 10.39 kg/cm2 y e3n el otro punto B es 0.353 kg/cm2 , con una longitud de 910m. la densidad es 0.918. 2.- Desde un reservorio cuyo nivel de agua se halla a una cota de 229m, se está bombeando agua a través de una tubería de 1200 m. de longitud y 12 pulg. de diámetro a través de un valle, hacia un segundo reservorio cuyo nivel de agua se halla a una cota de 244m. Si durante el bombeo la presión del agua en un punto B de la tubería es 5.62 kg/cm2, calcule el caudal y la potencia en KW de la bomba, el punto B se halla a una cota de 198m.y la mitad de la longitud, usando f=0.02, dibuje también la gradiente hidráulica. 3.- Petróleo crudo con densidad específica de 0.86 y viscosidad de 10-5m2/s, fluye a través de hierro dulce. Determine el diámetro del tubo que tiene 3 km. De longitud si queremos transportar 250 l/s de petróleo a través del tubo y limitar la pérdida de cabeza a 25 m. (e=0.0046cm). 4.- En el punto A del oleoducto que se muestra tiene una presión de 3 kg/cm2, calcular el caudal del oleoducto, si transporta petróleo de 0.08 poises y 0.79 de gravedad específica (e=0.00015)
5.- Cual es la pérdida de carga por 2 km.de tubería de acero de 5 pulg. de diámetro, si se quiere conducir 200 bbl. de petróleo de 0.65 stokes.
El Profesor: H. Félix M. 2/3/11.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos) 1.- Una fuerza F=4i+3j+9k, actúa sobre un área cuadrada de 5 cm. de lado en el plano xy. Descomponerla en una fuerza normal y una cortante y cuál es la presión y el esfuerzo cortante. 2.- Determine la fuerza resultante y su posición donde corta a la base (caerá la presa?) NOTA.- Si la fuerza pasa dentro de los 2/3 de la base a partir del contacto con el agua la presa cae. 3.- La represa detiene agua y en ella se forma un tirante de 18 metros, calcule la fuerza hidrostática resultante si la presa termina en la forma de ¼ de cilindro de 1.8 metros de radio y 4 metros de longitud. 4.- Un cilindro de madera ( Dr=0.6) de 0.666m y 1.3m de largo colocado verticalmente en agua, determine la distancia del metacentro al centro de gravedad (es estable?) 5.- En el sistema de la figura, la bomba extrae 0.065m3/s de petróleo de Dr=0.82 del reservorio A al reservorio B, la pérdida de carga de A a la bomba es 8 m, y de la bomba a B es 22m. Calcular: a.- La potencia de la bomba en KW, con una eficiencia del 80% b.- Dibujar LAT.
El Profesor: H. Félix M. 2/3/11.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN FINAL DE MECANICA DE FLUIDOS II Responda el cuestionario, está prohibido uso de material de consulta 1.- Haga un esquema de LAT de un reservorio el cual desagua a la atmosfera mediante una tubería. 2.- Indique 3 conceptos fundamentales acerca de la gradiente hidráulica 3.- Como determino la perdida de carga para un ensanchamiento, contracción brusca y gradual de una tubería 4.- Que es un Sifón , Salto hidráulico y Golpe de ariete. 5.- Escriba la formula y el uso de las ecuaciones de Poiseaulle, Darcy, Fanning, Hazen y Williams, Chezy y Manning. Weymouth, Panhandle (solo diga el uso) 6.- Haga un gráfico aproximado del Ven. T. Chow, explique su uso. 7.- Para un flujo en régimen laminar, cual es el diámetro necesario para transportar 0.005m3/s de petróleo (6.09*10-6m2/s)
8.- Calcule el caudal en ambos casos en serie y paralelo por el método que conoce L1=2340 m , D1 = 60 cm L2= 3200 m, D2 = 40 cm 9.- Un canal rectangular de 6.1m de ancho con s=0.00010, circula agua a razón de 6.8m3/s determine el tirante si n=0.0149. 10.- Se tiene una tubería de 0.2m de diámetro en la que la velocidad del agua es 0.5 m/s, que tipo de flujo existirá en la tubería? 11.- Que relación guardan los caudales en una canaleta semicircular abierta y un conducto circular, si ambos son de igual área, s,y n. 12.- Cual es la pendiente de una tubería a una cota de 20 m y presión 3.5 kg/cm2 y una cota de 22m y presión 1.5 kg/cm2 por el que pasa petróleo de Dr=.85 y 850m de longitud. 13.- Que nos indica el Moody en la zona totalmente turbulenta (explique) 14.-Una tubería de 10.02pulg y 4000 pies, se ramifica en dos tuberías de 500 pies y 6.065 pulg, calcule la longitud equivalente para 10.02 pulg. El Prof. Félix.
18/3/11.
EXAMEN FLUIDOS II
1.- Fluye aceite SAE 10W-30 a 17°C hacia arriba a través de un tubo de diámetro constante que está inclinado 40° con respecto a la horizontal, como se ilustra en la figura 6.4.El flujo esta estacionario y completamente desarrollado. La presión estática en la estación 1 es de 35 kPa; y en la estación 2 es de 250 kPa. Las estaciones están separadas 10m. El tubo tiene 7 cm de diámetro. a) b) c) d)
Verifique que el flujo va de la estación 1 a la estación 2. Calcule hf entre las dos estaciones. ¿Cuál es el flujo volumétrico? Calcula la velocidad promedio.
2.- Fluye agua en un canal rectangular de 10m de ancho y tiene una descarga de 100mt3/s.Cálcule el número de froude si la profundidad es de 0.75mt. Califique el flujo y encuentre la profundidad alterna para esta energía específica. ¿Cuál es la profundidad critica de esta descarga?
3.- Fluye agua en un canal rectangular de 10m de ancho. En la estación 1, la profundidad es de 2mt y la velocidad es de 10 m/s. Si un bloque corriente abajo produce la formación de un salto hidráulico ¿Cuál será la profundidad, la velocidad y el número de froude del
flujo corriente abajo del salto? ¿Cuál es la perdida de carga atreves del salto? ¿Cuál es la potencia disipada por el salto?
4.- Use la forma de Manning y es análisis del factor de fricción para calcular la descarga de agua que fluye en un canal trapezoidal. Aplicando la nomenclatura de la figura 9.8, Yn =3m, b= 4m y =50°.El piso del canal tiene un pendiente de 0.5°. El revestimiento es concreto fino.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO - PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA HIDRAULICA. EXAMEN FINAL DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Para un flujo en régimen laminar, cual es el diámetro necesario para transportar 0.005m3/s de petróleo (6.09*10-6m2/s) 2.- Cual es el radio hidráulico de una tubería rectangular de lados a,b.Y CUAL ES EL REYNOLD. 3.- Escriba las unidades de viscosidad poise, Stokes y de potencia HP Y KW. 4.- Ecuación completa de energía y dibuje LAT. 5.- Un caudal se reparte en 2 ramales para luego unirse una es 4 veces la longitud del otro son del mismo material y diametro, determine la proporción del reparto. 6.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite a 20°C ( 1.9 * 10-4 cinemática) a 2m/s. 7.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 8.- Mencione 4 características de la gradiente hidráulica 9.- Mencione la perdida de carga en orificios y boquillas y los coeficientes reales.
10.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a tra vés de una tubería nueva de acero de 6 pulg de diámetro y 6100mts de longitud. 11.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente. 12.- Mediante un gráfico establezca el tiempo de vaciado de un depósito cilíndrico
El prof. Félix 16/12/13.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA EXAMEN SUSTITUTORIO DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Hable sobre la tensión superficial, y presión capilar. 2.- Con un ejemplo grafique las pérdidas de carga que conoce. 3.- Defina científicamente líquidos y gases. 4.- Las escalas de presión y temperatura. 5.- Cual es la presión de un tanque con volumen 0.2m3 y que contiene 0.5 kg de nitrógeno de masa molar 28kg/kg-mol a 20 °C. 6.- Explique las expresiones de presión cuando un cuerpo se sumerge y aparta de la superficie del mar verticalmente. 7.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el doble del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 8.- Cual es el Ycp. de un semicírculo con diagonal en la superficie del líquido 9.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite (dr=0.89) a 0°C a 2m/s.
10.-Como se expresa la aceleración de la partícula fluida en un instante grafique. 11.-Como determino la estabilidad de un cuerpo flotante.(escriba la ecuación) 12.- Cual es la velocidad máxima en una tubería de 2 cm de diámetro que transporta agua para que sea laminar. 13.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 14.- Explique el uso del Moody y básicamente cual es su función. 15.- Fluye agua a una velocidad uniforme de 3 m/s hacia una tobera que reduce el diámetro de 10cm a 2 cm, cual es la velocidad y la razón de flujo. 16.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. diámetro y 6100mts. longitud. 18.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente y la tensión cortante? El prof. Félix 06/4/11.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. CIVIL PRIMERA PRACTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS II PARTE TEORICA 1.- Explique en forma detallada los tipos de flujo 2.-Bosqueje la distribución de velocidades de un río. 3.- Defina cuando se dice contornos hidráulicamente lisos y rugosos. 4.- Haga un gráfico de la línea de alturas totales y menciones 3 propiedades importantes de la gradiente hidráulica. 5.- Cual es la velocidad máxima y media para tuberías y canales en régimen laminar PARTE PRÁCTICA 1.- Una tubería de concreto liso de 0.8m de diámetro conduce agua a una velocidad de 4m/s. La viscosidad es 1.2 * 10^-6m2/s. Calcular el coeficiente de Chezy, definir la calidad de las paredes, y calcular la pendiente piezométrica. 2.- En una tubería AB de 20” de diámetro, cuyo gasto es de 1200 l/s de agua, la pérdida de presión entre AB es de 4 kg/m2 y la longitud 1 km. El punto B está situado 2 m. encima de A. Calcular: a.- La calidad de las paredes b.- La velocidad media y máxima c.- La pérdida de carga 3.- En un río muy ancho, cuyo fondo está constituido por partículas de diámetro uniforme k, el tirante es 2 m. el gasto por unidad de ancho es 4m3/s/m. se ha medido la velocidad superficial siendo 2.5m/s, calcular el K y la velocidad de corte 4.- 200 barriles/hora de petróleo de 0.6 stokes, son conducidos por una tubería de acero de 4” de diámetro. Calcular la pérdida de carga. NOTA.- Uso de material es estrictamente personal, no está permitido el préstamo de útiles. 11/9/15
El prof. H. Félix
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN FINAL DE RECURSOS HIDRAÚLICOS PARTE TEORICA 1.- Explique los recursos naturales renovables y no renovables 2.- Descripción de todos los usos del agua 3.- Definición de Acuíferos y tipos 4.- Cuales son las consideraciones básicas para la construcción y diseño de una Bocatoma 5.- Cuales son los medios de estructuras hidráulicas para el control de avenidas. PARTE PRÁCTICA 1.- En la presa mostrada cual debe ser el valor de H , para que esta no caiga. Pe presa = 2.8 ( pe del agua) 2.- El caudal de alimentación de una central hidroeléctrica es de 60m3/s, el talud 1.25. a.- Calcular la sección transversal para un tirante de 2 m y una pendiente de . 0008 y n = 0.025 b,.- conservando la velocidad del caso anterior cual sería la sección de MEH.y cuál será la pendiente del canal. c.- ¿Cuál será la sección de MEH manteniendo la pendiente 0.001 y cual la velocidad en este caso? 3.- Determinar el diámetro mínimo de un colector de desagues para conducir cada uno de los siguientes gastos 160, 200,y 25 l/s, la velocidad no debe ser menor de 0.6m/s, cual es el tirante en cada caso, la diferencia de cota entre el
punto inicial y final es 0.15m, la longitud 200m, el n es0.014 y dibujar la variación Q y D. 4.- En el sistema de drenaje mostrado hallar la altura donde debe evacuar en un reservorio, si la bomba tiene una eficiencia de 0.8 y desarrolla una potencia de 63.5 KW cuando el caudal es de 92 l/s, considerando un f de 0.032 para toda la tubería, calcular también la presión de entrada y salida de la bomba y además dibujar la gradiente hidráulica.
El prof. Hfm.7/7/11.
2.- Se trata de diseñar un canal para 8 m3/s que debe ser construido en medio de una ladera de inclinación 30°. El ancho en el fondo es de 4m.la pendiente es 0.00025 y el n = 0.025. el talud será de 45°. ¿ desde el punto de vista del costo de excavación , habría resultado más económico uno de máxima eficiencia hidráulica ?
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO
EXAMEN FINAL MECANICA DE LOS FLUIDOS I PARTE TEORICA
1.- Escriba la ecuación completa de energía y dibuje LAT. 2.- Cuando se dicen tuberías equivalentes 3.- Como determino la pérdida de carga en orificios y boquillas 4.- Con un ejemplo muestre el principio de la cantidad de movimiento 5.- Como varían los parámetros hidráulicos en sistemas en serie y paralelo PARTE PRÁCTICA
1.- ¿Que perdida de carga producirá en una tubería nueva de fundición de 40 cm. un caudal, en una tubería de fundición de 50 cm, también nueva, da lugar a una caída de la línea de alturas piezométricas de 1m/1000m.? 2.- Por una tubería de 25 mm, donde la presión manométrica es 414 kpa y la temperatura 4°C, fluye anhídrido carbónico en el interior de una tubería de
12.5mm un caudal en peso de 0.267 N/s, despreciando el rozamiento y suponiendo flujo isotérmico determinar la presión en la tubería menor. 3.- Una tubería de 30 cm de diámetro transporta aceite de 0.811 de densidad relativa a 24 m/s. En los puntos A y B las medidas de presión y elevación son 3.70 , 2.96 kp/cm2 y 30 , 33m respectivamente, suponiendo permanente el flujo determinar la perdida de carga entre Ay B, dibuje LAT. 4.- En un reservorio se coloca una boquilla de 10 cm de diámetro bajo una altura de carga de 10 m, utilizando Cv = 0.82, calcular el caudal de aforo y cuál es la presión en la contracción de la vena. NOTA.- Resuelva en forma ordenada, limpia y legible. Utilice, formulario, tablas y/o gráficos, no está permitido el préstamo de útiles Tiempo: 2 horas. Agosto 2011.
El Prof. H Félix.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO
EXAMEN FINAL MECANICA DE LOS FLUIDOS II 1.- En la fig. 1 , determinar el caudal que fluye, cada una de las pérdidas de carga y dibujar LAT. 2.- A).- En el sistema, calcular la potencia de la bomba en HP. para enviar 500 barriles /hora de petróleo de 32 °API Y 20 Cpo, la altura de salida está 100m por debajo de la entrada. La eficiencia de la bomba es 90/100. fig 2 B).- En el sistema, calcule la tasa de flujo de gas en MMCFD, A CONDICIONES BASE 6°F Y 14.4 PSIA , la presión en la entrada y salida es 450 y 35 PSIA respectivamente, la temperatura del flujo del gas 70°F, y la gravedad específica 0.65 , la eficiencia de la tubería 0.9. Use solo la ecuación de weymouth sin correcciones. Fig.3. 3.- Determine el diámetro mínimo de una tubería para conducir 160 y 250 l/s, la velocidad no debe ser menor de 0.6m/s y cuál es el tirante en cada caso, la diferencia de cotas de la tubería (100 y 99.85)la longitud 200m y el n = 0.014. 4.- Considerando solo pérdida por fricción, calcular la diferencia de elevación entre dos reservorios distantes 1 km por donde circulan 31 l/s de petróleo a través de una tubería de 6 pulg. la viscosidad es 2.6 cm2/s. Si el flujo fuera distinto al del problema que consideración habría que tomar para que lo sea.
NOTA.- Resuelva en forma ordenada, limpia y legible. Utilice, material necesario, tablas y/o gráficos, no está permitido el préstamo de útiles. Tiempo: 2 horas. Agosto 2011. El Prof. H Félix UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
PRIMERA PRACTICA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS II Responda en forma ordenada y limpia El uso de material de consulta es estrictamente personal, no se permiten préstamos de útiles. PARTE TEOTRICA 1.- Defina en forma clara y precisa los tipos de fluido y flujo con ejemplos 2.- Defina el Coriolis y la Capa límite 3.- Con Gráfico represente la distribución de velocidades y esfuerzo de corte en conductos. 4.- Explique en forma detallada el uso del Moody y otros métodos alternados 5.- Explique el Movimiento Uniforme ( MU) en conductos (tuberías y canales) PARTE PRÁCTICA
1. Cuál es la descarga de agua a través de una tubería si la velocidad en el eje es 400 cm/s, de 40 cm de diámetro y f=0.03, explique las expresiones a usar. 2. Por una tubería lisa de cierto material fluye un aceite de densidad relativa 0.92, con una velocidad de 2.5 m/s y Re = 7000, calcular el esfuerzo cortante en la pared, el aceite se enfría y su viscosidad aumenta ¿Que viscosidad producirá el mismo esfuerzo cortante si el peso especifico y la descarga no varían. 3. En un rio muy ancho, cuyo fondo se supone constituida por partículas de diámetro uniforme K, el tirante es 2 m. el q = 4m3/s/m. se ha medido la velocidad superficial que es 2.5m/s. Calcular la rugosidad absoluta y la velocidad de corte. 4. Una tubería vieja de 60 cm. de diámetro interno y 1219m de longitud, transporta un petróleo medio a 30°C desde A a B, Las presiones en A y B son respectivamente 393 y 138 kpa. Y el punto B está situado 18.3 m por encima de A. Calcular el caudal utilizando K = 0.049 cm. Dibujar la línea de alturas totales (LAT). El Profesor H. Félix Setiembre /2011.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING.HIDRAULICA E HIDROLOGIA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS I PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los tipos de fluido 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Hable usted sobre la estabilidad de los cuerpos flotantes. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Enumere con sus respectivas unidades todas las propiedades de los fluidos.
PARTE PRÁCTICA 1.- Un deposito contiene aire a 6kg/cm2 de presión manométrica y 15.6°C.Si se elimina 0.5kg/ de aire del depósito, la presión manométrica desciende a 3 kg/cm2 y la temperatura a 10°C ¿Cual es el volumen del depósito? (considere R=29.2m/°K9) 2.- La compuerta curva de 2 m. de longitud se encuentra pivoteada en O, calcule la fuerza requerida para abrir la compuerta sin tener en cuenta el peso. 3.- Calcular el modulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo rectángulo. a.- integrando b.- por formula 4.- Un cilindro de madera llena de aceite tiene un diámetro de 20 cm y una altura de 10 cm. Si la densidad promedia del cilindro con aceite es 0.8 grm/cm3, determine la estabilidad y cuál es la altura metacéntrica.
PROBL 3
PROBL 4
El prof. H. Félix. Setiem /2015. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP - SULLANA. PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO HIDROLOGIA
PARTE TEORICA 1.- Defina y con grafico el Ciclo Hidrológico
2.- Que es un Sistema y Modelos Hidrológicos 3.- Que entiende Ud. Sobre Agua Atmosférica 4.- En qué consiste el método Green Ampt (idea sustancial) 5.- Hable sobre los métodos para determinar la precipitación promedia.
PARTE PRÁCTICA
1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire. 2. - Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 10 km de altura, si las condiciones superficiales son: temperatura = 20°C, presión = 101.3 kPa, y la tasa de laso es 6.5°C/km. 3.- Calcule la tasa de evaporación en milímetros por día desde un lago en un día de invierno cuando la temperatura del aire es de 5°C y la radiación neta es de50 W/m^2, y en un día de verano cuando la radiación neta es de 250W/m^2 y la temperatura es de 30°C. 4.- Calcule la infiltración acumulada y la tasa de infiltración después de una hora de lluvia con intensidad de 3 cm/h en una marga arcillosa con una saturación efectiva inicial del 25%. y el tiempo de encharcamiento.
El Prof. H.Félix.
6/9/11.
CURSO HIDROLOG 3.2.1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire.
3.2.2- Calcule la presión de vapor, la presión de aire, la humedad específica y la densidad del aire a una elevación de 1500 m si las condiciones de superficie son las que se especifican en el problema anterior y la tasa de lapso es 9°C/km. 3.2.3- Si la atmosfera del aire es 15°C y la humedad relativa es del 35%, calcule la presión de vapor, la humedad específica y la densidad del aire. Suponga una presión atmosférica estándar (101.3 kPa). 3.2.5- Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 1 km de altura, si las condiciones superficiales son: temperatura = 20°C, presión = 101.3 kPa, y la tasa de laso es 6.5°C/km. 3.3.1- Calcule la velocidad terminal de una gota de lluvia de 0.8 mm a presión atmosférica estándar y temperatura de aire de 20°C. Densidad de aire = 1.20kg/m^3. 3.5.1- Calcule la tasa de evaporación en milímetros por día desde un lago en un día de invierno cuando la temperatura del aire es de 5°C y la radiación neta es de50 W/m^2, y en un día de verano cuando la radiación neta es de 250W/m^2 y la temperatura es de 30°C, aplicando el método de Priestley – Taylor. 4.3.3- Utilice el método de Green-Ampt para evaluar la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración acumulada para un suelo limo-arcilloso en intervalos de 0.1 horas desde el principio de la infiltración y durante 6 horas. Suponga una saturación efectiva inicial del 20& y un encharcamiento continuo. 4.4.4- Calcule la infiltración acumulada y la tasa de infiltración después de una hora de lluvia con intensidad de 3 cm/h en una marga arcillosa con una saturación efectiva inicial del 25%. 4.4.5- Determine el tiempo de encharcamiento y la profundidad de agua infiltrada hasta ese momento para un suelo de limo arcilloso con una saturación efectiva del 20% sujeto a una lluvia de intensidad de a) 1cm/h y b)
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS II TEORIA 1.- Defina y con ejemplos los tipos de flujo 2.- Defina y con gráficos el movimiento uniforme en tuberías y canales 3- Cuando se dice tuberías hidráulicamente lisas, rugosas y defina capa límite
4.- A que se llama: Rh, Re, , alfa y E. 5.- Escriba las ecuaciones para flujo laminar y turbulento (liso y rugoso) en canales y tuberías PRACTICA 1.- En un conducto circular de 0.75m de diámetro, de acero (k=0.0001), fluye aceite de viscosidad 1 poise, su peso especifico relativo es 0.8. fig. #1 calcular: a.- Naturaleza de las paredes b.- El C, Vmáx,K, Capa límite, c.- El gasto, 2.- La velocidad en el eje de de la tubería de 0.5 m de diámetro es 5m/s,y el valor del coeficiente f es 0.038. ¿Cuál es el caudal de agua a través de la tubería justifique su respuesta? 3.- En el sistema se muestra una bomba que entrega agua a razón de .0283 m3/s,a un dispositivo hidráulico a través de una tubería de 0.1524 m de diámetro. Si la presión de descarga de la bomba es de 7.03 kg/cm2 ¿Cuál debe ser la presión del flujo de entrada B del dispositivo? 4.- De un estanque sale una tubería de 2.4 km. de largo y 18 pulg ,y descarga libremente a la atmósfera 350 l/s, la carga es de 40 mts. Calcular el coeficiente de Darcy. Si a la tubería se le adiciona una boquilla troco cónica convergente, y suponemos sin pérdida de carga, determine el diámetro de la boquilla para que la potencia del chorro sea máxima y cuál es la potencia y dibuje LAT.
9/9/15 EL Prof .H. Félix.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN PARCIAL DEL CURSO DRENAJE TEORIA
1.- Defina que es un Sistema y Modelo y clases. 2.- Que es la ley de Darcy 3.- Defina la napa freática y la clasificación de los acuíferos. 4.- Hable Ud. en forma resumida del drenaje superficial y subterráneo en caminos. PRACTICA 1.- En una Cuenca se han instalado 4 pluviómetros, en la figura se presentan las precipitaciones media anuales y las curvas isoyetas, con sus correspondientes porcentajes de área. Determinar la precipitación anual media por medio de Thiessen y curvas isoyetas. 2.- Un cultivo de banano tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5 m por debajo de la superficie del suelo. La primera capa tiene una profundidad de 1.6m y K=1.8m/día y la segunda capa tiene un K= 2.5m/día, para el drenaje de esta zona se utilizan zanjas abiertas con 1.8 m ,de profundidad, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones del cultivo la tabla de agua debe estar a una ´profundidad de 1.1m, con una recarga de 12 mm/día, calcular el espaciamiento de drenes usando Hooghoudt y Dagan 3.- El nivel de agua subterránea, en un piezómetro a 300m de distancia del canal, queda 0.5m por debajo del nivel del agua en dicho canal. El estrato impermeable está a 10m por debajo del nivel del agua en el piezómetro. Asumiendo K=3m/día, calcular las pérdidas de agua por filtración a través de las paredes del canal y el fondo del canal. 4.- Calcule la presión de vapor, la presión de aire, la humedad específica y la densidad del aire a una elevación de 1500 m si las condiciones de superficie son las que se especifican en el problema anterior y la tasa de lapso es 9°C/km. Use datos apropiados para esta estación.
5/10/11 EL Prof. Félix.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los tipos de fluido 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Hable usted sobre la estabilidad de los cuerpos flotantes. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Enumere con sus respectivas unidades las propiedades de los fluidos. PARTE PRÁCTICA 1.- Considerando un prisma rectangular de madera y de densidad 0.82 de dimensiones 0.20 m de ancho, 0.16 m de largo y 0.28 m de alto. Determinar la estabilidad del cuerpo. 2.- Determinar el momento respecto de A, originada por el agua de mar (pe = 1,025 kg/m3). 3.- Un tanque de agua de 800 litros mide 1*1*0.8m. Determinar el empuje que actúa en una de sus paredes laterales y su punto de aplicación. 4.- Calcular el modulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo a.- integrando
b.- por formula
HFM – 10/10/12
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los tipos de fluido 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Hable usted sobre la estabilidad de los cuerpos flotantes. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos.
5.- Enumere con sus respectivas unidades las propiedades de los fluidos. PARTE PRÁCTICA 1.- Un deposito contiene aire a 6kg/cm2 de presión manométrica y 15.6°C.Si se elimina 0.5kg/ de aire del depósito, la presión manométrica desciende a 3 kg/cm2 y la temperatura a 10°C ¿Cual es el volumen del depósito? (considere R=29.2m/°K9) 2.- La distribución de velocidad para dos cilindros concéntricos giratorios de 0.2m de largo está dada por v(r)=0.4/r-1000r m/s. Si los diámetros de los cilindros son de 2 Cm y 4 Cm, respectivamente, calcule la viscosidad del fluido si el momento de torsión medido sobre el cilindro interior es de 0.0026N.m. 3.- Calcular el modulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo a.- integrando b.- por formula 4.- Determinar el momento necesario para mantener en su sitio la compuerta de la figura sin tener en cuenta su peso.
HFM – 20/1/11 UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Un iceberg de peso específico 913kp/m3 flota en el océano (1025 kp/m3), emergiendo del agua un volumen de 594.3 m3. ¿Cuál es el volumen total del iceberg?
2.- Un cilindro cerrado de altura H tiene las 2/3 partes de su volumen ocupadas por un líquido ¿a qué velocidad angular debe girar el cilindro al rededor de su eje para que el paraboloide que se forme deje descubierto un área de radio igual a la cuarta parte del cilindro? 3.- La diferencia de alturas de las superficies de agua (15°C) de 2 depósitos es 60m. y están comunicados por una tubería de 90cm. de diámetro y 400m. de longitud, por el que discurre 2 m3/s. ¿ qué potencia de salida en KW cabe esperarse de la turbina con una eficiencia de 85% y dibujar la línea de alturas? 4.-Cual es el caudal de agua bajo una altura de carga de 9.15m, para el caso de una boquilla de 10.2cm. de diámetro y cuál es la presión en el punto B. (Cv=0.82) 5.- Determine el diámetro de una tubería de acero, cuya rugosidad absoluta es 0.0000458m, debe transportar 250 l/s de aceite cuya viscosidad cinemática es 0.00001 m2/s, a una distancia de 3000m, con una mínima pérdida de carga de 23m.
HFM-9/2/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS I Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos)
1.- Una fuerza F=4i+3j+9k, actúa sobre un área cuadrada de 5 cm. de lado en el plano xy. Descomponerla en una fuerza normal y una cortante y cuál es la presión y el esfuerzo cortante. 2.- Determine la fuerza resultante y su posición donde corta a la base (caerá la presa?) NOTA.- Si la fuerza pasa dentro de los 2/3 de la base a partir del contacto con el agua la presa cae. 3.- La represa detiene agua y en ella se forma un tirante de 18 metros, calcule la fuerza hidrostática resultante si la presa termina en la forma de ¼ de cilindro de 1.8 metros de radio y 4 metros de longitud. 4.- Un cilindro de madera ( Dr=0.6) de 0.666m y 1.3m de largo colocado verticalmente en agua, determine la distancia del metacentro al centro de gravedad (es estable?) 5.- En el sistema de la figura, la bomba extrae 0.065m3/s de petróleo de Dr=0.82 del reservorio A al reservorio B, la pérdida de carga de A a la bomba es 8 m, y de la bomba a B es 22m. Calcular: a.- La potencia de la bomba en KW, con una eficiencia del 80% b.- Dibujar LAT.
El Profesor: H. Félix M. 2/3/11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos)
1.- Por una tubería horizontal de 6 pulg. de diámetro circula aceite de viscosidad 4.13 stokes, calcular el gasto sabiendo que en el punto A la presión es 10.39 kg/cm2 y e3n el otro punto B es 0.353 kg/cm2 , con una longitud de 910m. la densidad es 0.918. 2.- Desde un reservorio cuyo nivel de agua se halla a una cota de 229m, se está bombeando agua a través de una tubería de 1200 m. de longitud y 12 pulg. de diámetro a través de un valle, hacia un segundo reservorio cuyo nivel de agua se halla a una cota de 244m. Si durante el bombeo la presión del agua en un punto B de la tubería es 5.62 kg/cm2, calcule el caudal y la potencia en KW de la bomba, el punto B se halla a una cota de 198m.y la mitad de la longitud, usando f=0.02, dibuje también la gradiente hidráulica. 3.- Petróleo crudo con densidad específica de 0.86 y viscosidad de 10-5m2/s, fluye a través de hierro dulce. Determine el diámetro del tubo que tiene 3 km. De longitud si queremos transportar 250 l/s de petróleo a través del tubo y limitar la pérdida de cabeza a 25 m. (e=0.0046cm). 4.- En el punto A del oleoducto que se muestra tiene una presión de 3 kg/cm2, calcular el caudal del oleoducto, si transporta petróleo de 0.08 poises y 0.79 de gravedad específica (e=0.00015) 5.- Cual es la pérdida de carga por 2 km.de tubería de acero de 5 pulg. de diámetro, si se quiere conducir 200 bbl. de petróleo de 0.65 stokes.
El Profesor: H. Félix M. 2/3/11.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos)
1.- Una fuerza F=4i+3j+9k, actúa sobre un área cuadrada de 5 cm. de lado en el plano xy. Descomponerla en una fuerza normal y una cortante y cuál es la presión y el esfuerzo cortante. 2.- Determine la fuerza resultante y su posición donde corta a la base (caerá la presa?) NOTA.- Si la fuerza pasa dentro de los 2/3 de la base a partir del contacto con el agua la presa cae. 3.- La represa detiene agua y en ella se forma un tirante de 18 metros, calcule la fuerza hidrostática resultante si la presa termina en la forma de ¼ de cilindro de 1.8 metros de radio y 4 metros de longitud. 4.- Un cilindro de madera ( Dr=0.6) de 0.666m y 1.3m de largo colocado verticalmente en agua, determine la distancia del metacentro al centro de gravedad (es estable?) 5.- En el sistema de la figura, la bomba extrae 0.065m3/s de petróleo de Dr=0.82 del reservorio A al reservorio B, la pérdida de carga de A a la bomba es 8 m, y de la bomba a B es 22m. Calcular: a.- La potencia de la bomba en KW, con una eficiencia del 80% b.- Dibujar LAT.
El Profesor: H. Félix M. 2/3/11.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE PETROLEO EXAMEN FINAL DE MECANICA DE FLUIDOS II Responda el cuestionario, está prohibido uso de material de consulta 1.- Haga un esquema de LAT de un reservorio el cual desagua a la atmosfera mediante una tubería. 2.- Indique 3 conceptos fundamentales acerca de la gradiente hidráulica 3.- Como determino la perdida de carga para un ensanchamiento, contracción brusca y gradual de una tubería 4.- Que es un Sifón , Salto hidráulico y Golpe de ariete. 5.- Escriba la formula y el uso de las ecuaciones de Poiseaulle, Darcy, Fanning, Hazen y Williams, Chezy y Manning. Weymouth, Panhandle (solo diga el uso) 6.- Haga un gráfico aproximado del Ven. T. Chow, explique su uso. 7.- Para un flujo en régimen laminar, cual es el diámetro necesario para transportar 0.005m3/s de petróleo (6.09*10-6m2/s) 8.- Calcule el caudal en ambos casos en serie y paralelo por el método que conoce L1=2340 m , D1 = 60 cm L2= 3200 m, D2 = 40 cm 9.- Un canal rectangular de 6.1m de ancho con s=0.00010, circula agua a razón de 6.8m3/s determine el tirante si n=0.0149. 10.- Se tiene una tubería de 0.2m de diámetro en la que la velocidad del agua es 0.5 m/s, que tipo de flujo existirá en la tubería? 11.- Que relación guardan los caudales en una canaleta semicircular abierta y un conducto circular, si ambos son de igual área, s,y n. 12.- Cual es la pendiente de una tubería a una cota de 20 m y presión 3.5 kg/cm2 y una cota de 22m y presión 1.5 kg/cm2 por el que pasa petróleo de Dr=.85 y 850m de longitud. 13.- Que nos indica el Moody en la zona totalmente turbulenta (explique)
14.-Una tubería de 10.02pulg y 4000 pies, se ramifica en dos tuberías de 500 pies y 6.065 pulg, calcule la longitud equivalente para 10.02 pulg. El Prof. Félix.
18/3/11.
EXAMEN FLUIDOS II
1.- Fluye aceite SAE 10W-30 a 17°C hacia arriba a través de un tubo de diámetro constante que está inclinado 40° con respecto a la horizontal, como se ilustra en la figura 6.4.El flujo esta estacionario y completamente desarrollado. La presión estática en la estación 1 es de 35 kPa; y en la estación 2 es de 250 kPa. Las estaciones están separadas 10m. El tubo tiene 7 cm de diámetro. a) b) c) d)
Verifique que el flujo va de la estación 1 a la estación 2. Calcule hf entre las dos estaciones. ¿Cuál es el flujo volumétrico? Calcula la velocidad promedio.
2.- Fluye agua en un canal rectangular de 10m de ancho y tiene una descarga de 100mt3/s.Cálcule el número de froude si la profundidad es de 0.75mt. Califique el flujo y encuentre la profundidad alterna para esta energía específica. ¿Cuál es la profundidad critica de esta descarga?
3.- Fluye agua en un canal rectangular de 10m de ancho. En la estación 1, la profundidad es de 2mt y la velocidad es de 10 m/s. Si un bloque corriente abajo produce la formación de un salto hidráulico ¿Cuál será la profundidad, la velocidad y el número de froude del flujo corriente abajo del salto? ¿Cuál es la perdida de carga atreves del salto? ¿Cuál es la potencia disipada por el salto?
4.- Use la forma de Manning y es análisis del factor de fricción para calcular la descarga de agua que fluye en un canal trapezoidal. Aplicando la nomenclatura de la figura 9.8, Yn =3m, b= 4m y =50°.El piso del canal tiene un pendiente de 0.5°. El revestimiento es concreto fino.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA EXAMEN FINAL DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Para un flujo en régimen laminar, cual es el diámetro necesario para transportar 0.005m3/s de petróleo (6.09*10-6m2/s) 2.- Tipos de flujo y fluido ubicación del laminar y turbulento. 3.- Cual es el radio hidráulico de una tubería rectangular de lados a,b. 4.- Escriba las unidades de viscosidad poise, Stokes y de potencia HP Y KW. 5.- Ecuación completa de energía y de cantidad de movimiento y dibuje LAT. 6.- Cual es la longitud y diámetro equivalente de dos longitud, diámetro y del mismo material en serie.
tuberías de diferente
7.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el triple del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 8.- Escriba la ecuación de energía para gases 9.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite a 20°C ( 1.9 * 10-4 cinemática) a 2m/s. 10.-Como se expresa la aceleración de la partícula fluida en un instante grafique 12.- Determine el caudal desaguado de un reservorio de 80 cm de aceite de 0.80 densidad relativa y 100cm. de agua que descarga mediante una boquilla de 10 cm. de diámetro. 13.- Haga un gráfico de LAT que represente el uso de una bomba y una turbina 14.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbiná? 15.- Mencione 4 características de la gradiente hidráulica 16.- Mencione tres ejemplos de estudio de estática, dinámica y cinemática de los fluidos 17.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. diámetro y 6100mts. longitud.
18.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente. 19.- Mediante un gráfico establezca el tiempo de vaciado de un depósito cilíndrico El prof. Félix 25/3/11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA EXAMEN SUSTITUTORIO DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Hable sobre la tensión superficial, y presión capilar. 2.- Con un ejemplo grafique las pérdidas de carga que conoce. 3.- Defina científicamente líquidos y gases. 4.- Las escalas de presión y temperatura. 5.- Cual es la presión de un tanque con volumen 0.2m3 y que contiene 0.5 kg de nitrógeno de masa molar 28kg/kg-mol a 20 °C. 6.- Explique las expresiones de presión cuando un cuerpo se sumerge y aparta de la superficie del mar verticalmente. 7.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el doble del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 8.- Cual es el Ycp. de un semicírculo con diagonal en la superficie del líquido 9.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite (dr=0.89) a 0°C a 2m/s. 10.-Como se expresa la aceleración de la partícula fluida en un instante grafique. 11.-Como determino la estabilidad de un cuerpo flotante.(escriba la ecuación) 12.- Cual es la velocidad máxima en una tubería de 2 cm de diámetro que transporta agua para que sea laminar. 13.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 14.- Explique el uso del Moody y básicamente cual es su función. 15.- Fluye agua a una velocidad uniforme de 3 m/s hacia una tobera que reduce el diámetro de 10cm a 2 cm, cual es la velocidad y la razón de flujo. 16.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. diámetro y 6100mts. longitud.
18.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente y la tensión cortante?
El prof. Félix 06/4/11.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN PARCIAL DE RECURSOS HIDRAÚLICOS PARTE TEORICA
1.- El agua como recurso natural sus usos. 2.-Defina el Ciclo Hidrológico, explique el Hidrograma y Hietograma 3.- Enumere todas las estructuras hidráulicas que conoce y sus usos. 4.- Descripción de los parámetros en flujo uniforme para canales y tuberías 5.- Hable todo lo que sabe sobre el FEN.
PARTE PRACTICA
1.- Calcule la presión , densidad y temperatura a 10 km. de altitud 2.- Haga un bosquejo de la grafica tirante versus energía específica para una alcantarilla 3.- Un canal trapezoidal debe transportar 12.5 m3/s el talud es .5. Determinar las dimensiones de la sección transversal de modo de obtener máxima eficiencia hidráulica, la pendiente 0.0015 y el chezy 55 m/s 4.- Haga un grafico de LAT en canales y tuberías.
El prof.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO PRIMERA PRACTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS II
PARTE TEORICA 1.- Explique en forma detallada los tipos de flujo 2.-Bosqueje la distribución de velocidades de un río. 3.- Defina cuando se dice contornos hidráulicamente lisos y rugosos. 4.- Haga un gráfico de la línea de alturas totales y menciones 3 propiedades importantes de la gradiente hidráulica. 5.- Cual es la velocidad máxima y media para tuberías y canales en régimen laminar PARTE PRÁCTICA 1.- Una tubería de concreto liso de 0.8m de diámetro conduce agua a una velocidad de 4m/s. La viscosidad es 1.2 * 10^-6m2/s. Calcular el coeficiente de Chezy, definir la calidad de las paredes, y calcular la pendiente piezométrica. 2.- En una tubería AB de 20” de diámetro, cuyo gasto es de 1200 l/s de agua, la pérdida de presión entre AB es de 4 kg/m2 y la longitud 1 km. El punto B está situado 2 m. encima de A. Calcular: a.- La calidad de las paredes b.- La velocidad media y máxima c.- La pérdida de carga 3.- En un río muy ancho, cuyo fondo está constituido por partículas de diámetro uniforme k, el tirante es 2 m. el gasto por unidad de ancho es 4m3/s/m. se ha medido la velocidad superficial siendo 2.5m/s, calcular el K y la velocidad de corte 4.- 200 barriles/hora de petróleo de 0.6 stokes, son conducidos por una tubería de acero de 4” de diámetro. Calcular la pérdida de carga.
NOTA.- Uso de material es estrictamente personal, no está permitido el préstamo de útiles. 13/5/11.
El prof. H. Félix
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE CIVIL DEPARTAMENTO DE INGENIERIA HIDRAULICA EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS I TEORIA 1.- Enumere todas las propiedades de los fluidos con sus respectivas unidades 2.- A que se llama centro de presión con gráfico 3.- Casos de estabilidad de cuerpos flotantes 4.- Grafique LAT. 5.- Tipos de fluidos y flujo con ejemplos. PRACTICA 1.- Considerando un prisma rectangular de madera y de densidad 0.82 es estable? 2.- Determinar la fuerza ejercida por el agua en una de las paredes del tanque y su punto de aplicación. 3.- Encuentra la fuerza horizontal neta sobre el tronco de 4 m.de longitud que se muestra la fig. 4.- Una tubería vieja de 60 cm. de diámetro interno y 1219m de longitud, transporta agua 38°C desde A a B, Las presiones en A y B son respectivamente 393 y 138 kpa. Y el punto B está situado 20 m por encima de A. Calcular el caudal utilizando K = 0.049 cm. Dibujar la línea de alturas totales (LAT).
El Prof. Felix.7/5/14 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA PROFESIONAL DE ING. DE CIVIL EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS I TEORIA 1.- Enumere todas las propiedades de los fluidos con sus respectivas unidades 2.- A que se llama centro de presión con gráfico 3.- Casos de estabilidad de cuerpos flotantes 4.- Grafique LAT. 5.- Tipos de fluidos y flujo con ejemplos. PRACTICA 1.- En el sistema de la figura, la bomba extrae 0.065m3/s de petróleo de Dr=0.82 del reservorio A al reservorio B, la pérdida de carga de A a la bomba es 8 m, y de la bomba a B es 22m. Calcular: a.- La potencia de la bomba en KW, con una eficiencia del 80% b.- Dibujar LAT. 2.- Determinar la distancia donde la resultante de las fuerzas hidrostáticas corta a la base de la presa 3.- Se ha instalado en la pared de un reservorio una boquilla cilíndrica reentrante larga, que se introduce en el reservorio la mitad de su longitud, el coeficiente de contracción es 0.5 y el de velocidad a lo largo de la boquilla es 0.7 ¿ cuál es la carga sobre el centro de la boquilla para que a presión en la vena contraída sea cero absoluto. 4.- Calcular el modulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo
a.- integrando b.- por formula
El Profesor: H. Félix M. 5/10/11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS II PARTE TEORICA 1.- Tipos de de flujo y sus clasificaciones 2.- Defina en forma completa y precisa el flujo laminar y turbulento cual de estos es más frecuente en ingeniería. 3.- Que significa un coeficiente Coriolis de 1 y 2. 4.- Defina Ud. el movimiento Uniforme en tuberías, y cual es la velocidad media en este caso 5.- Escriba las ecuaciones de Poiseauille, velocidad de corte, Blasius, espesor de la subcapa laminar. 6.- Comente la fusión de la ecuación de Darcy y Chezy 7.- Como determino el factor f para THL y THR 8.- Cual es el Reynold en una tubería rectangular a flujo lleno de largo a y ancho b. PARTE PRÁCTICA
1.- Un canal de concreto ancho superficial 12m, tirante 3m,base 4m, y pendiente 0.2/100 conduce agua de viscosidad 1.4*10^-6 m2/s , determine la calidad de la pared, la velocidad y esfuerzo de corte máximos así mismo a la mitad del tirante (laminar) , calcular el caudal y represente mediante un gráfico. 2.- Una tubería de sección circular de 0.8m de diámetro conduce agua que ocupa la mitad de la sección transversal, la viscosidad es 1.2 *10^-6m2/s ¿que inclinación debe darse para que se establezca un flujo uniforme con una velocidad media de 0.8m/s? La rugosidad es de K=010^-4m. Si después resultara que la rugosidad es en realidad 10 veces mayor cual seria la reducción del gasto (%) conservando la pendiente? 3.- Por una tubería lisa de 0.4m de diámetro fluye agua de viscosidad 10^-6m2/s, el caudal es de 400l/s. a.- Calcular la pendiente de la gradiente b.-Hallar el espesor de la subcapa laminar c.- La rugosidad máxima aceptable para que siga comportándose como lisa.
El Profesor.HFM. 12/01/11.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA HIDRAULICA EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS II PARTE TEORICA 1.- Tipos de de flujo y sus clasificaciones 2.- Con un gráfico diga cuándo utilizo el Moody y cuál es el caso más importante de su uso. 3.- Que significa un coeficiente Coriolis de 1 y 2. 4.- Defina Ud. el movimiento Uniforme en tuberías, y cuál es la velocidad media en este caso 5.- Escriba las ecuaciones de Poiseauille, velocidad de corte, Blasius, espesor de la subcapa laminar. 6.- Comente la fusión de la ecuación de Darcy y Chezy 7.- Como determino el factor f para THL y THR 8.- Cual es el Reynold en una tubería rectangular a flujo lleno de largo a y ancho b. PARTE PRÁCTICA 1.- En una prueba de laboratorio 600 lbs/min de agua fluye a 60°F, a travez de una tubería de 4pulg y 60 pies de longitud, la diferencia de presión en los extremos muestra una lectura de 19 pulg., si el fluido en el fondo tiene una densidad relativa de 3.2, calcular f y el N° de Reynolds
2.- En el sistema de drenaje mostrado hallar la altura donde debe evacuar en un reservorio, si la bomba tiene una eficiencia de 0.8 y desarrolla una potencia de 63.5 KW cuando el caudal es de 92 l/s, considerando un f de 0.032 para toda la tubería, calcular también la presión de entrada y salida de la bomba y además dibujar la gradiente hidráulica. 3.- Por una tubería lisa de 0.4m de diámetro fluye agua de viscosidad 10^-6m2/s, el caudal es de 400l/s. a.- Calcular la pendiente de la gradiente b.-Hallar el espesor de la subcapa laminar c.- La rugosidad máxima aceptable para que siga comportándose como lisa. 4.Nota : El alumno elegirá 3 de los 4 ejercicios que se propone.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS II
1.- De un pequeño dique parte una tubería de 250mm de diámetro, con pocos metros de extensión, habiendo después una reducción a 125 mm. El cual afora a la atmosfera bajo una forma de chorro un caudal de 105 l/s. Determinar: a.- La presión de la tubería de 250 mm b.- La altura de la carga c.- La potencia del chorro en CV. d.- Dibuje LAT. 2.- Una instalación elevadora bombea 200l/s de agua a través de una tubería vieja de acero de 500mm y 1600 m de extensión, calcule el ahorro mensual de energía eléctrica que será hecha cuando esa tubería sea sustituida por una nueva de acero, el costo de energía eléctrica es $ 0.6/Kwh.
3.- Calcular el diámetro de un oleoducto que transporta por gravedad un petróleo de 4*10-3 m2/s, 100l/s,h=100m,1000m. 4.- Una tubería de 0.25 m y 300m, transporta 0.05 m3/s de agua a 30°C, calcule la pérdida de carga debida a la fricción (K=0.5mm, C=110, n=0.012) empleando: a.- Darcy b.- Hazen y Williams c.- Chezy - Manning
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA DE PETROLEO EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS I PARTE TEORICA 1.- Defina los tipos de fluido y de un ejemplo de cada uno en este salón. 2.- Mencione todas las propiedades de los fluidos con sus unidades 3.- Como varia la presión, densidad y temperatura en la atmosfera. 4.- Como determino el calado de un cuerpo sumergido en agua. 5.- Escriba los valores de la presión atmosférica en distintas unidades, y defina presión manométrica (5pts.) PARTE PRÁCTICA
NOTA.- En cada ejercicio bosqueje un gráfico obligatoriamente, y escoger 2 entre 2,3 y 4 ( 5 puntos c/u) 1. A.- Un tanque de agua de 800 litros mide 1*1*0.8 metros, determine el empuje que actúa en una de sus paredes laterales y su punto de aplicación B.- Un dique con 4 mts. de altura y 10 mts. de ancho, presenta un perfil parabólico aguas arriba. Calcular la resultante de la acción del agua. 2. Un prisma rectangular de 0.2*0.16*0.28 y de densidad 0.82, flotara en agua en condiciones estables? 3. Determinar por integración el centro de presión de un triangulo rectángulo ABC AB=h y BC=b, con A en la superficie del agua y BC paralelo a la superficie del agua. 4. Un viscosímetro con 2 cilindros concéntricos de 40 cm de largo, uno con diámetro 25 y otro con diámetro 25.4 cm. Un par o momento hace girar el cilindro interior a 400 rpm. Cuál es la viscosidad del líquido entre los cilindros. El prof. HFM. 21/6/12.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN FINAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS I Responda en forma limpia, ordenada y legible, no está permitido el préstamo de tablas, gráficos y útiles. 1.- Considerando solo pérdidas por fricción, calcular la diferencia de elevación entre 2 reservorios por los que circula 31 l/s de aceite pesado (viscosidad =2.6 cm2/s) mediante una tubería de 1 Km. y 6 pulg. 2.- En los sistemas mostrados:
a.- Repartir el caudal para C=100 y en plano horizontal b.- Calcular la longitud equivalente para 20 cm. y diámetro equivalente para 6.2Km. 3.- Un chorro de agua con un caudal de 0.034 m3/s, incide sobre una placa plana mantenida normal al eje del chorro. Si la fuerza ejercida sobre la placa es 721 N. calcular el diámetro del chorro. (haga un esquema) 4.- En el reservorio que evacua agua bajo una altura de carga de 1.2m. con una boquilla de 0.2m. a.- Hallar la presión en A b.- Cual deberá ser la altura de agua para que la presión en A sea 0.035 kg/cm2.
t = 2 hrs.
HFM.
2/7/12.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN FINAL DEL CURSO DRENAJE PARTE TEORICA
1.- Enuncie la ley de Darcy. 2.- Diga lo que sabe sobre drenaje superficial y subterráneo. 3.- Hable Ud. Sobre el agua atmosférica y explique el hidrograma y hietograma en la región Piura. 4.- Fines y usos de todas las estructuras hidráulicas que Ud. Conoce 5.- Que es el remanso como se determina su longitud, y la medición de flujo. PARTE PRÁCTICA 1.- Atreves de un núcleo o core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad. 2.- Una zona cultivada tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5m por debajo de la superficie del suelo. La primera tiene 1.6 m y 1.8 m/d y la segunda una de 2.5m/d, para drenar se utilizan zanjas abiertas con profundidad de 1.8m, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones de cultivo la napa debe estar a una profundidad de 1.1m con una recarga de 12mm/d. Calcular el espaciamiento de drenes utilizando Hooghoudt. 3.-Se quiere drenar un campo descargando a 100l/s mediante una tubería de succión de 16 pulg y el de descarga de 12 pulg. Cual debe ser la potencia de la bomba de 80% de eficiencia si la pérdida de carga en succión es 4 veces la altura de velocidad y en descarga es 5 m. de agua y halle las presiones antes y después de la bomba.
t = 2 hrs.
HFM.
2/
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS - PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA
EXAMEN SUSTITUTORIO DE MECANICA DE FLUIDOS I Responda en forma ordenada y limpia 1.- Hable sobre la tensión superficial, y presión capilar.
2.- Con un ejemplo grafique las pérdidas de carga que conoce. 3.- Defina científicamente líquidos y gases. 4.- Principio de Arquímedes. 5.- Cual es la presión de un tanque con volumen 0.2m3 y que contiene 0.5 kg de nitrógeno de masa molar 28kg/kg-mol a 20 °C. 6.- Explique las expresiones de presión cuando un cuerpo se sumerge y aparta de la superficie del mar verticalmente. 7.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el doble del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 8.- Cual es el Ycp. de un semicírculo con diagonal en la superficie del líquido 9.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite (dr=0.89) a 0°C a 2m/s. 10.- Que estudia el impulso y la cantidad de movimiento. 11.-Estabilidad de un cuerpo flotante.(escriba la ecuación) 12.- Cual es la velocidad máxima en una tubería de 2 cm de diámetro que transporta agua para que sea laminar. 13.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 14.- Explique el uso del Moody y básicamente cual es su función. 15.- Fluye agua a una velocidad uniforme de 3 m/s hacia una tobera que reduce el diámetro de 10cm a 2 cm, cual es la velocidad y la razón de flujo. 16.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. diámetro y 6100mts. longitud. 18.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente y la tensión cortante? El prof. H. Félix 9/7/12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE ´PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. PETROLEO
SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS I 1- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina?
2.- LA presión absoluta en el punto s no debe ser inferior a 23.9 Kpa, despreciando las pérdidas hasta que altura de A puede elevarse S. y cual es la distancia H.
3.A).- En el sistema calcular el caudal en cada ramal si la caída de presión es 24 m B).- Si se forman en serie las tres tuberías y por el pasa el caudal de A),cual es la perdida de carga, la velocidad de entrada y salida del sistema del sistema 4.- Por una tubería de 30 cm y 244 m fluye agua A 38°C de A a B un caudal de 222 l/s, el punto B esta 9.1m e3ncima de A y la presión en B debe mantenerse en 138 Kpa. Dibujar LAT. (K=0.06cm) 5.- Que altura de carga se necesita para transportar 222l/s de un petróleo pesado a 38 °C a través de una tubería de 30cm y 914m (K=0.024cm) y que valor mínimo de viscosidad cinemática y su temperatura hace que el flujo sea laminar.
El prof. HFM. 18/07/12.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. PETROLEO
SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO MECANICA DE FLUIDOS II
1.- En un canal de sección rectangular con 2.5m de ancho y con9.25 m3/s se forma un resalto hidráulico, si el tirante aguas arriba es 0.9m determine la altura del salto y la potencia disipada. 2.- Un canal revestido en piedra fue proyectada para V= 0.685m/s con perfil trapezoidal determine la pendiente y gasto de base 1m e inclinación 3 vertical y 2 horizontal 3.- Una alcantarilla de 6pulg. de diámetro trazado con una pendiente de 0.008 m/m, está funcionando parcialmente lleno, con una descarga de 4.85 l/s. Calcular el tirante en la alcantarilla. 4.- Una tubería de 0.30m y 800m está descargando, en un depósito 60l/s. Calcular la diferencia de nivel entre la represa y el depósito y verificar el porcentaje de perdidas locales y por fricción. Fig.2. 5.- Calcular la pérdida de carga debido al flujo de 22.5l/s, de aceite pesado ( dr= 0.934), de viscosidad 0.0001756 m2/s, a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. y 6100 m.
El prof. HFM. 18/07/12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. PETROLEO
EXAMEN FINAL DEL CURSO MECANICA DE FLUIDOS II
PARTE TEORICA 1.- En flujos de petróleo y gas natural, indique cuales son las ecuaciones a utilizar, para el gas cuál es la diferencia entre ellas 2.- Para calcular el flujo en un sistema de tuberías combinado, red, paralelo y serie, cuales son las consideraciones que debo tener. (Esboce un grafico) 3.- Explique el uso del grafico de Hazen y Williams para agua y aceite. 4.- Esquema del uso del grafico Ven T. Chow 5.- Explique los casos más importantes en el diseño de tuberías
PARTE PRÁCTICA 1.- A).-Una tubería constituida en serie por: Calcular, el flujo de gas natural expresando como una tubería equivalente de 25 pulgadas, temperatura del gas 30°C, gravedad del gas 0.75 y factor de compresibilidad 0.84 y caída de presión de 800 Psia. Tubo 1
20 millas
30 pulgadas
Tubo 2
25 ,,
35 ,,
Tubo 3
30 ,,
40 ,,
B).- Mediante H – W calcular la presión por grafico y por formula si la tubería conduce 45 bbl/hr de un aceite de 0.75 GE , diámetro interno 4” y C=130. C).- Mediante Weymouth calcular por formula y grafico, la presión final de una tubería de gas natural que conduce 2000MCFD a 14.4 PSIA Y 60 °F, GE=0.8, diámetro interno 2 pulgadas, presión inicial 600 psia. 2.- En un canal rectangular con 2.4m de ancho y 0.001m/m de pendiente, el tirante normal 0.65m con 1.04m3/s. en este se construye un pequeño embalse de 0.75m de altura, determinar el remanso. 3.- En una instalación hidroeléctrica la carga neta es de 50m y el caudal disponible de 3000l/s con 65% de eficiencia global de toda la instalación, determine: La potencia teórica, potencia real, cantidad de energía eléctrica disponible por segundo en Kw, el dibujo de LAT. 4.- En un canal de MEH de base 3m y ancho superficial 8m, la pendiente de 0.006 y el n=0.025 hallar el caudal.
EL PROFESOR: HFM. UNP,3 DE AGOSTO DEL 2012
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. PETROLEO
EXAMEN FINAL DEL CURSO MECANICA DE FLUIDOS I
TEORIA 1.- Escriba la ecuación de energía 2.- Explique el uso del MOODY 3.- Como determino la perdida de carga para un flujo laminar y turbulento 4.- A que llamas numero de Reynold y Radio hidráulico 5.- Características principales de tuberías en serie y paralelo PRACTICA
1.- Un chorro de agua con un caudal de 0.034 m3/s incide sobre una placa plana mantenida normal al eje del chorro. Si la fuerza ejercida sobre la placa es de 721 N, calcular el diámetro del chorro. 2.- En un reservorio se coloca una boquilla corta de 10 cm de diámetro bajo una altura de carga de 10 m, utilizando Cv = 0.82, calcular el caudal de aforo y cuál es la presión en la contracción de la vena. 3.- Una tubería de 30 cm de diámetro transporta aceite de 0.811 de densidad relativa a 24 m/s. En los puntos A y B las medidas de presión y elevación son 3.70, 2.96 kp/cm2 y 30 , 33m respectivamente, suponiendo permanente el flujo dibuje LAT. 4.- Se están estudiando tres sistemas de tuberías A,B,C, cuál es el sistema de mayor capacidad utilizar C= 120. Nota : Use gráficos y formulario en la parte practica, obligatorio esbozar un grafico en cada uno,
UNP,4/8/12 El prof. HFM.
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA
EXAMEN FINAL DEL CURSO HIDROLOGIA 1.- Para encauzamiento de muros y evitar inundaciones, en una avenida Determinar el caudal de diseño para un periodo de retorno de 50 años
Año
1984
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
2000
2001
(m3/s)
83.1
82.8
60.3
65.0
60.5
57
66.7
58.5
50.9
65.3
71.5
96.2
88
91.2
56.6
37.5
51.9
88.1
2.- Un acuífero confinado con K=45 m/d. y n=0.25, se recarga y la presión en cabeza de 2 pozos distantes 1 km. son 55 y 50 m. respectivamente, el espesor y ancho promedio del acuífero es 50 m y 5 km. respectivamente, calcular: 3.- En una acequia rectangular (n=0.013) tiene 1.8 m de ancho y transporta 1.782 m3/s de agua. En una cierta sección F la profundidad es 0.96 m. si la pendiente de la solera del canal es constante e igual a 0.0004, determinar la distancia que hay entre la sección F y la sección donde la profundidad es 0.81m. (Emplear solo un tramo) 4.- Teoría 1.- Tómese un ejemplo y esboce un grafico de hidrograma y hietograma 2.- Cuales son los métodos para completar los datos hidrométricos 3.- Flujo en medio poroso y ley de Darcy 4.- Métodos para el cálculo de caudales máximos 5.- Como determino el coeficiente de escorrentía y hable sobre el método del numero de curva. Sullana, 21/7/12 3.- Una tubería de 30 cm de diámetro transporta aceite de 0.811 de densidad relativa a 24 m/s. En los puntos A y B las medidas de presión y elevación son 3.70 , 2.96 kp/cm2 y 30 , 33m respectivamente, suponiendo permanente el flujo determinar la perdida de carga entre Ay B, dibuje LAT. El prof. HFM
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PRIMERA PRÁCTICA DEL CURSO DRENAJE TEORIA 1.- Defina con un esquema el ciclo hidrológico 2.- Diferencia entre un Sistema y Modelo Hidrológicos 3.- Hable todo sobre el agua atmosférica 4.- Métodos para el cálculo para a precipitación media 5.- Que es la evaporación y evapotranspiración PRACTICA 1.- Calcule el agua precipitable (mm) en una columna atmosférica saturada de 10 km de altura, las condiciones superficiales son: T = 20°C, P=101.3 kpa, y la tasa de lapso es 6.5°C/km.
2.- Calcule la presión de vapor, presión del aire, humedad especifica y la densidad de aire a una elevación de 1500m si las condiciones de superficie son T=25°C, Temp. Rocio=20°C y la tasa de lapso = 9 °C/Km 3.- cuatro pluviómetros que se localizan en un área rectangular con sus cuatro esquinas (0,0),(0,13),(14,13) y (14,0)tiene las siguientes Coordenadas y registro de lluvia. Localización de pluviómetro (2,9) (7,11) (12,10) (6,2)
Lluvia en pulgadas 0.59 0.79 0.94 1.79
Todas las coordenadas se expresan en millas. Calcule la lluvia promedio en el área utilizando el método de THIESEN
UNP,3/9/12 El prof. HF UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
SEGUNDA PRÁCTICA: CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS II 1.- Desde un punto A de cota 66.66 m se está descargando gasolina a través de una tubería. El punto B localizado a 965.5 m del punto A tiene una cota de 82.65 m y la presión es de 2.5Kpa.si la tubería tiene una rugosidad de 0.500 mm. a.-Que diámetro es necesario para descargar 0.1m3/s de gasolina? (pe=7.05Kn/m3, viscos =2.92*10-4 N.s/m2 , dens =719 kg/m3) b.- Dibujar LAT. 2.- En el sistema las alturas de presión en A y B son 3.05m y 89.9 m respectivamente, la bomba AB comunica al sistema una potencia de 75 KW. a.- Que elevación debe mantenerse en D. b.- Dibujar LAT.
3.- Por un canal rectangular de 6.1m de ancho , trazado con una pendiente de 0.0001 circula agua a razón de 6.8 m3/s, con n =0.0149, determinar el tirante. 4.- Una tubería de alcantarillado de revestimiento vitrificado se traza con una pendiente de 0.0002b y conduce 2.3 m3/s cuando la tubería esta llena al 85 /100. Cuál es el diámetro de la tubería?
El prof. H. Felix.5/11/12 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
SEGUNDA PRÁCTICA: CURSO DRENAJE 1.- El nivel de agua subterránea en un piezómetro a 300m. de distancia del canal , queda 0.5m por debajo del nivel del agua en dicho canal, el estrato impermeable esta a 10 m por debajo del nivel del agua en el piezómetro. Asumiendo K= 3m/d, calcular las pérdidas de agua por filtración a través de las paredes y el fondo del canal. 2.-Una finca agrícola presenta problemas de alto nivel freático del estudio se encontró lo siguiente: Prof. (mts.) K (m/d) 0-1.3 1.5 1.3-6.5 0.8 6.5 Capa impermeable
Se decide instalar drenes abiertos con una profundidad de 1.90m, talud 1, ancho de solera 0.5m y tirante 0.3m. Si la profundidad normativa es de 1m y la recarga es 10 mm/d, cual es el espaciamiento de drenes en el que se debe diseñar el sistema?
3.- A través de un núcleo o core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad.
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SEGUNDA PRÁCTICA: CURSO MECANICA DE FLUIDOS I 1.- Determinar la perdida de carga en un tramo de tubería nueva de fundición sin recubrimiento de 30 cm. de diámetro y 1 km. de longitud cuando fluye agua y aceite medio a 30 °C y 2 m/s. (K=0.024cm) 2.- Determinar la potencia en el eje para una bomba de rendimiento 0.8 que descarga 28l/s a través del sistema. Las pérdidas del sistema son 10V2/2g y H = 15m. 3.-En el sistema de tuberías a,b,c cual es el de mayor capacidad utilizar C= 120 para todas. 4.- En el sistema las alturas de presión en A y E son 70 y 46m respectivamente calcular el caudal de salida.
Suponga( C=120)
H. Felix. 5/11/12.
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EXAMEN FINAL DEL CURSO DRENAJE TEORIA 1. El SCS usa tres intervalos de CHA cuáles son estos explique 2. Explique el periodo de retorno de una avenida 3. Existe 3 métodos de cálculo de escorrentía superficial, cuales son estos y defina el de numero de curva 4. Para el drenaje subterráneo haga un gráfico en cada régimen y las ecuaciones a utilizar en cada caso (2 pts.) 5. Cual es y para que se usa la ecuación de Kirpich. PRACTICA
1.- Durante una fuerte lluvia se produjo una precipitación de 150 mm. sobre un área de bosques de regular condición hidrológica y que tiene un potencial de escurrimiento del grupo B, determinar el escurrimiento directo para CHA I, II, III. 2.- A través de un núcleo de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad. 3.- Una zona cultivada tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5m por debajo de la superficie del suelo. La primera tiene 1.6 m y 1.8 m/d y la segunda una de 2.5m/d, para drenar se utilizan zanjas abiertas con profundidad de 1.8m, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones de cultivo la napa debe estar a una profundidad de 1.1m con una recarga de 12mm/d. Calcular el espaciamiento de drenes utilizando Hooghoudt.
El Prof. H Félix junio 2013 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
EXAMEN FINAL MECANICA DE LOS FLUIDOS I TORIA 1.- Concepto para la deducción de tiempo de vaciado de un reservorio. 2.- Defina los coeficientes usados en la práctica (casos reales) 3.- Diferencia entre los métodos de Hazen y Darcy para tuberías 4.- Función principal del diagrama de Moody 5.- Que estudia el impulso o cantidad de movimiento. PRACTICA Solo con formulario y tablas y /o gráficos. 1.- Para el sistema mostrado hallar a.- La potencia de la Bomba b.- La presión de entrada y salida de la bomba c.- Grafico de la línea de alturas totales
2.- Agua a 38ºC está fluyendo entre A y B a través de 244m de tubería de fundición (k=0.06cm) de 30 cm de diámetro, el punto B esta 9.1 m por encima de A y la presión en B debe mantenerse a 138 Kpa, si por ella circulan 222 l/s a.- Que presión debe ha de existir en A. b.- Dibujar LAT. a escala. 3.- La velocidad real en la sección contraída de un líquido circulando por un orificio de 5 cm, de diámetro es 8.53 m/s bajo una carga de 4.57m. a.- Cual es el valor de Cv. b.- Si el caudal de desagüe medido es 0.0114 m3/s, determinar los otros coeficientes C, Cc. (Grafique) 4.- La fuerza ejercida por un chorro de agua de 20mm de diámetro sobre una placa plana, mantenida normalmente al eje del chorro, es 700 N. ¿Cuál es el caudal?, si la placa se acerca a V = 10m/s, cual es la fuerza del chorro.
Nota: Escoger 3 de los 4 problemas UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
EXAMEN FINAL MECANICA DE LOS FLUIDOS II TEORIA 1.- Para que se usa el Ven Te Chow explique con grafico 2.- La condición crítica de un canal cualquiera. 3.- Para que uso el grafico de elementos hidráulicos grafique 4.- Menciones tres pasos principales para desarrollar una red de tuberías 5.- En diseño de tuberías mencione los casos estudiados. PRACTICA El uso de material de consulta es exclusivo y no se permite intercambio de útiles.
1.- En el esquema de tuberías cual tiene mayor capacidad para la misma energía disponible con f = 0.02 en todas las tuberías. 2.- Un flujo de 566 l/s está circulando a través de la red de tuberías indicado. Para una presión manométrica de 7.03 kgf/cm2 en el nudo A ¿Qué presión debe esperarse en el nudo B? 3.- Por un canal rectangular de 5m. de ancho escurre un caudal de 10 m3/s. ,en el canal se produce un resalto hidráulico. Si el No de Froude antes del resalto es 10 veces mayor que el que hay después del resalto hallar: a.- Tirante Critico b.- Tirante antes y después del salto c.- La fuerza específica o momento d.- La energía disipada en el salto e.- La potencia dela salto f.- La longitud y altura del salto 4.- Un canal debe transportar 6 m3/s la inclinación de las paredes es de 60º con la horizontal. Determinar las dimensiones de la sección transversal con la condición de máxima eficiencia hidráulica (MEH) siendo la pendiente del fondo 0.003 y el n = 0.025, si se reviste con concreto frotachado. Dibujar el canal con todos sus parámetros hidráulicos.
Nota: Escoger 3 de los 4 problemas.
……………………………………….. Héctor Félix Mendoza Profesor Principal UNP, 19 de Junio del 2013 Sr. Jefe de Departamento de la Escuela de Ing. de Petróleo de la FIM. Presente Tengo a bien de dirigirme a Ud. Previo mi cordial saludo para lo siguiente:
Teniendo la urgente necesidad de viajar a la ciudad del Cusco, por motivos de salud de mi señora Madre, solicito a Ud. una licencia del 24 de Junio al 5 de Julio del presente año. Debo señalar que el suscrito esta nivelado en sus labores académicas y no ha faltado a clases, de modo se recuperara las clases perdidas una vez llegue. Sin otro motivo me despido muy cordialmente, esperando sea acogida mi solicitud por el motivo expuesto. Atte. de la FIM.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP - SULLANA. EXAMEN PARCIAL DEL CURSO HIDROLOGIA GENERAL 1.- Defina y con grafico el Ciclo Hidrológico 2.- Que es un Sistema y Modelos Hidrológicos 3.- Defina Ud. la Cuenca, la longitud, el tiempo de concentración, la pendiente 4.- Defina la tormenta y su elemento fundamentales. 5.- Haga un bosquejo de un Hietograma, Histograma, Hidrograma , Pluviograma
1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire.
2. – Grafique el Hietograma de la tormenta del pluviograma Hora
4
6
8
10
1213 14
15
16
17
18
22
24
2
Interv tiem
120
120 120 120 60
60
60
60
60
60
240
120
120
Tiemp.acum
120
240 360 480 540
600
660
720
780 840
1080 1200
1320
Lluvia parc
3
5
4
1
6
4
4
6
4
6
10
4
2
Lluvia acum
3
8
12
13
19
23
27
33
37
43
53
57
59
Inten mm/h
1.5
2.5
2
0.5
6
4
4
6
4
6
2.5
2
1
3.- si x es el dato faltante en, x/xa = x^/x^A , determinar este. Año
1984
1985
1986
1987
1988
xA
754
766
166
410
576
X^
731
690
306
610
4.- Utilice el método de Green – Ampt, para evalúa la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración acumulada para un suelo limo arcilloso en intervalos de 0.1 horas desde el principio de la infiltración y durante 6 horas, suponga una saturación inicial de 20% y un encharcamiento continuo. UNP, JULIO 2013. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA CEDE - SULLANA EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II Resuelva las preguntas con ayuda de gráficos, formulas en forma ordenada y limpia, utilice lapicero, regla, calculadora etc. (No está permitido el préstamo de éstos) TEORIA 1.- Defina y con ejemplos los tipos de flujo 2.- Defina y con gráficos el movimiento uniforme en tuberías y canales 3- Cuando se dice tuberías hidráulicamente lisas, rugosas y defina capa límite 4.- A que se llama: Rh, Re, C, alfa, f y K. 5.- Defina y con grafico la gradiente hidráulica PRACTICA 1.- La velocidad en el eje de la tubería de 0.5 m de diámetro es 5m/s y el valor del coeficiente f es 0.038. ¿Cuál es el caudal de agua a través de la tubería justifique su respuesta? 2.- En el sistema se muestra una bomba que entrega agua a razón de .0283 m3/s,a un dispositivo hidráulico a través de una tubería de 0.1524 m de diámetro. Si la presión de
descarga de la bomba es de 7.03 kg/cm2 ¿Cuál debe ser la presión del flujo de entrada B del dispositivo? 3.- En el punto A del oleoducto que se muestra tiene una presión de 3 kg/cm2, calcular el caudal del oleoducto, si transporta petróleo de 0.08 poises y 0.79 de gravedad específica (e = 0.00015)
4.- Se tiene una tubería de 1000m y 8 pulg. lleva agua a 20 °C la tubería es de fierro fundido oxidado, el punto inicial está a una cota de 218 m. y una presión de 3 kg/cm2. El punto final está a una cota de 220m. tiene una presión de 2 kg/cm2 a.- Cual es la naturaleza del conducto. b.- Calcular el C de Chezy c.- Calcular la velocidad máxima d.- Calcular la velocidad media y el gasto e.- Calcular el coeficiente f de Darcy f.- La capa Límite y el Reynold.
El Prof. H. Félix 18/7/13
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE ING. CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS II PARTE TEORICA
1.- Explique en forma detallada los tipos de flujo 2.-Bosqueje la distribución de velocidades de un río. 3.- Defina cuando se dice contornos hidráulicamente lisos y rugosos. 4.- Haga un gráfico de la línea de alturas totales y menciones 3 propiedades importantes de la gradiente hidráulica. 5.- Cual es la velocidad máxima y media para tuberías y canales en régimen laminar PARTE PRÁCTICA
1.- Una tubería de concreto liso de 0.8m de diámetro conduce agua a una velocidad de 4m/s. La viscosidad es 1.2 * 10^-6m2/s. Calcular el coeficiente de Chezy, definir la calidad de las paredes, y calcular la pendiente piezométrica. 2.- En una tubería AB de 20” de diámetro, cuyo gasto es de 1200 l/s de agua, la pérdida de presión entre AB es de 4 kg/m2 y la longitud 1 km. El punto B está situado 2 m. encima de A. Calcular: a.- La calidad de las paredes b.- La velocidad media y máxima c.- La pérdida de carga 3.- En un río muy ancho, cuyo fondo está constituido por partículas de diámetro uniforme k, el tirante es 2 m. el gasto por unidad de ancho es 4m3/s/m. se ha medido la velocidad superficial siendo 2.5m/s, calcular el K y la velocidad de corte 4.- Calcular la perdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado de peso relativo 0.934 con viscosidad 0.0001756 m2/s. a través de una tubería nueva de acero de 6” y 6100m. Nota: Resolver 3 de las 4 preguntas. NOTA.- Uso de material es estrictamente personal, no está permitido el préstamo de útiles. 1/9/13..
El prof. H. Félix
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS. FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SEDE – PIURA. PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS I PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los tipos de fluido 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en áreas planas y curvas 3.- Hable usted sobre la estabilidad de los cuerpos flotantes. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Enumere con sus respectivas unidades las propiedades de los fluidos. PARTE PRÁCTICA 1.- Un deposito contiene aire a 6kg/cm2 de presión manométrica y 15.6°C.Si se elimina 0.5kg/ de aire del depósito, la presión manométrica desciende a 3 kg/cm2 y la temperatura a 10°C ¿Cuál es el volumen del depósito? (considere R=29.2m/°K9)
2.- Calcular el módulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo a.- integrando b.- por formula 3.- Determinar el momento necesario para mantener en su sitio la compuerta de la figura sin tener en cuenta su peso. H=2m y ancho es 2m.
No. 4
No. 3 H. Félix. 3/9/13
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA HIDRAULICA E HIDROLOGIA. PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO DRENAJE TEORIA
1.- Definición e drenaje y mencione todas las situaciones o fines que se presentan. 2.- Defina la napa freática y la clasificación de los acuíferos mediante gráfico. 3.- Hable Ud. en forma resumida del drenaje superficial y subterráneo. 4.- Drenaje fluvial, pluvial y sanitario ejemplo de dos ejemplos e cada uno de ellos.
5.- Propiedades de las rocas, formas de cálculo unidades, indique como ejemplo 3 en cada uno. PARTE PRÁCTICA 1.- A través de un núcleo o core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad. 2.-Se quiere drenar un campo deportivo descargando a 100l/s mediante una tubería de succión de 16 pulg y el de descarga de 12 pulg. Cuál debe ser la potencia de la bomba de 80% de eficiencia si la pérdida de carga en succión es 4 veces la altura de velocidad y en descarga es 5 m. de agua y halle las presiones antes y después de la bomba.
3.- Cual es el rate de flujo subterráneo de un acuífero de 0.0019 gradiente hidráulico y conductividad 7*10^-4 m/s y una porosidad drenable de 25%, además calcular el recorrido 100m aguas abajo. 4.- Calcular el gradiente hidráulico para el caso
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EXAMEN PARCIAL DEL CURSO DRENAJE TEORIA 1.- Definición de drenaje y enumere todas las situaciones fines que se dan. 2.- Defina todas las propiedades de los suelos para el estudio de drenaje de un suelo. 3.- Defina la napa freática y con un esquema diferencie de un acuífero. 4.- En el cálculo de drenaje subterráneo establezca la diferencia entre los tipos de Regímenes mediante un gráfico establezca los parámetros. 5.- Que investigó sobre cuencas hidrográficas en el país. PRACTICA 1.- Calcular la precipitación media mediante Thiessen e Isoyetas. ESTAC. 1 PRECIPITAC RELACION PRECIPITACION PESO= 2/4*3 THIESSEN. 2 DE AREAS. 3 EN LA ESTAC.4 A
4.3
0.289
4.73
0.35
B C D
4.6 2.8 5
0.370 0.211 0.03
5.56 2.06 4.06
0.31 0.29 0.04
2.- Un cultivo de banano tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5 m por debajo de la superficie del suelo. La primera capa tiene una profundidad de 1.6m y K=1.8m/día y la segunda capa tiene un K= 2.5m/día, para el drenaje de esta zona se utilizan zanjas abiertas con 1.8 m ,de profundidad, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones del cultivo la tabla de agua debe estar a un profundidad de 1.1m, con una recarga de 12 mm/día, calcular el espaciamiento de drenes usando Hooghoudt y Dagan 3.- Para desarrollar un sistema de drenaje el estudio de perfil del suelo se encontró lo siguiente. Prof (m) 0-0.8 0.8-3.0 3.0-4.5 4.5adelante K (m/d) 0.8 1.2 2.1 Capa imperm. Para ello se utilizara tuberías de radio 0.1m colocadas a la profundidad de 1.7m, en una zanja de ancho de fondo de 0.5m. 4.- El nivel de agua subterránea, en un piezómetro a 300m de distancia del canal, queda 0.5m por debajo del nivel del agua en dicho canal. El estrato impermeable está a 10m por debajo del nivel del agua en el piezómetro. Asumiendo K=3m/día, calcular las pérdidas de agua por filtración a través de las paredes del canal y el fondo del canal.
3/10/13. EL Prof. Félix.
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SEGUNDA PRÁCTICA: CURSO DRENAJE 1.-Que estudia la Hidráulica fluvial y cuál es la relación respecto a un sistema de drenaje en una ciudad. 2.- En que consiste el estudio de transporte de sedimentos en un rio, mencione los autores principales que se dedicaron a esta investigación. Escriba la ecuación fundamental de dicho fenómeno. 3.- Explique que son bocatomas, Erosión de pilares en puentes, y protección con espigones. 4.- Explique el fenómeno de Agradación y Degradación. 5.- En drenaje superficial cuales son las causas del problema, y hable sobre el balance hídrico.
6.- En la Zona de limón, hay una finca sembrada de banano; tiene una superficie de 25 Has, tiene un terreno de textura franca, y una pendiente que varía de 0 a 5%. En esta finca se desea construir un dren principal, para evacuar los excedentes por escorrentía superficial. La cuenca donde está el terreno tiene la misma textura, y otras áreas más altas con influencia sobre la finca, así se tiene: 30 has de terreno con bosque de pendiente 10 y 30% 20 has de terreno ondulado con zacate y pendiente entere 5 y 10% La distancia máxima de la cuenca es 500m, con un desnivel entre el sitio más alejado y el punto más bajo de 50m. Determinar el caudal de diseño para construir el dren para un periodo de retorno de 10 años. Para I max utilizar método conocido u otro del manual. 7.- Se desea drenar las aguas pluviales de una carretera, para ello se debe construir una canaleta de forma triangular con 45 º hacia la carretera y evacue 0.5 m3/s, cuales es la sección transversal de la cuneta si la pendiente de la carretera es 0.0076 y n = 0.014.
El Prof. H Félix. 7/11/13.
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS I 1.UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
SEGUNDA PRÁCTICA: CURSO DRENAJE Teoria 1.-Que estudia la Hidráulica fluvial y cuál es la relación respecto a un sistema de drenaje en una ciudad.
2.- En que consiste el estudio de transporte de sedimentos en un rio, mencione los autores principales que se dedicaron a esta investigación. Escriba la ecuación fundamental de dicho fenómeno. 3.- Explique que son bocatomas, Erosión de pilares en puentes, y protección con espigones. 4.- Explique el fenómeno de Agradación y Degradación. 5.- En drenaje superficial cuales son las causas del problema, y hable sobre el balance hídrico. Práctica 6.- En la Zona de limón, hay una finca sembrada de banano; tiene una superficie de 25 Has, tiene un terreno de textura franca, y una pendiente que varía de 0 a 5%. En esta finca se desea construir un dren principal, para evacuar los excedentes por escorrentía superficial. La cuenca donde está el terreno tiene la misma textura, y otras áreas más altas con influencia sobre la finca, así se tiene: 30 has de terreno con bosque de pendiente 10 y 30% 20 has de terreno ondulado con zacate y pendiente entere 5 y 10% La distancia máxima de la cuenca es 500m, con un desnivel entre el sitio más alejado y el punto más bajo de 50m. Determinar el caudal de diseño para construir el dren para un periodo de retorno de 10 años. Para I max utilizar método conocido u otro del manual. 7.- Se desea drenar las aguas pluviales de una carretera, para ello se debe construir una canaleta de forma triangular con 45 º hacia la carretera y evacue 0.5 m3/s, cuales es la sección transversal de la cuneta si la pendiente de la carretera es 0.0076 y n = 0.014.
El Prof. H Félix. 7/11/13. UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA SEGUNDA PRÁCTICA: CURSO ABASTECIMIENTO DE AGUAS Y ALCANTARILLADO 1.- Con el objeto de determinar la conductividad hidráulica de un acuífero se construyeron un pozo de bombeo y 2 de observación. Del pozo de bombeo se extrajo un caudal de 25 l/s y se lograron condiciones de equilibrio, cuando el abatimiento era de 3m en el pozo de observación 1 (r=100m) y en el pozo de observación 2 (r= 200m). Para estas condiciones hallar: K, T y Radio de influencia 2.- Calcular el caudal en cada una de las tuberías de la red. Se sabe que TRAMO L ( m) D (“) C
AB 3200 8 90 AC 810 6 120 BC 1200 6 120 BD 1000 6 120 CD 300 6 110 En los puntos B, C, D las descargas son 80, 120,200 l/s respectivamente. 3.-Un emisor de desagüe recibe la descarga de 2 colectores que sirven respectivamente áreas de 2 y 3 km de una población cuya densidad urbana en el primer sector es 250 hab/ha y en el segundo de 150 hab/ha. Se asume que tanto la descarga actual como la futura son de 180 lts/hab/dia y que las fluctuaciones horarias en el día máximo podrían alcanzar el 170% de la media diaria anual. El índice de crecimiento de la población durante los próximos años es de 2.5% anual. Determinar los diámetros mínimos, caudales, velocidades y tirantes considerando un periodo de retorno de 40 años como tiempo de vida del sistema. 4.- Con la información que dispone bosqueje en forma resumida y ordenada un perfil de un proyecto de abastecimiento de aguas y alcantarillado.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
EXAMEN FINAL DEL CURSO DE DRENAJE TEORIA 1.- En que consiste el sub drenaje sintético. 2.- Definición y aspecto generales de una alcantarilla en caminos. 3.- Cuáles son las consideraciones principales a tomar en un diseño de drenaje por zanjas abiertas. 4.- Con un gráfico explique las funciones de los espigones y gaviones. 5.- Con un esquema represente el diseño de drenaje. PRACTICA
1.- Dimensionar y graficar una zanja de drenaje considerando napa 1m ,capa impermeable a 5m, K = 1.5 m/d. con los siguientes antecedentes: Q = 0.25m3/s S = 0.2% n = 0.04 Z=1 b = 0.5m 2.- Una zona cultivada tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5m por debajo de la superficie del suelo. La primera tiene 1.6 m y 1.8 m/d y la segunda una de 2.5m/d, para drenar se utilizan zanjas abiertas con profundidad de 1.8m, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones de cultivo la napa debe estar a una profundidad de 1.1m con una recarga de 12mm/d. Calcular el espaciamiento de drenes. 3.- Estimar el tiempo de recorrido 100m, de un flujo en medio poroso de un acuífero con una gradiente de 0.002 y K = 7*10^-4 m/s , con una porosidad de 25%.
El Prof. H Félix. Diciembre del 2013.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SEDE - PIURA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO HIDROLOGIA PARTE TEORICA 1.- Defina y con grafico el Ciclo Hidrológico 2.- Que es un Sistema y Modelos Hidrológicos 3.- Que entiende Ud. Sobre Agua Atmosférica 4.- En qué consiste el método Green Ampt (idea sustancial) 5.- Hable sobre los métodos para determinar la precipitación promedia. PARTE PRÁCTICA
1- En una estación climática se toman las siguientes medidas: presión de aire = 101.1 kPa, la temperatura de aire = 25°C, temperatura de punto de rocío = 20°C. Calcule la presión de vapor correspondiente, la humedad relativa, la densidad específica y la densidad del aire.
2. – Se tiene un terreno de la forma que se muestra en la figura, en los vértices del terreno se cuentan estaciones pluviométricas, cuyos valores medios en un largo periodo son los siguientes. Si: l = 10Km. PA(mm) PB(mm) PC(mm) PD(mm) PE(mm) PF(mm) 300
200
150
100
250
150
Calcular el valor de la precipitación media por medio del método de los polígonos de THIESSEN. L=10km. 3.- Se tienen los datos de precipitación anual 1977 1978 1979 1980 1981 A
847
756
B
857
930
918
793
1002
888
915
Completar el dato faltante. 4.- Para un suelo de marga arenosa, calcule la tasa de infiltración y la profundidad de infiltración después de una hora si la saturación efectiva es 40%. Datos: n=0.453 poros. Efectiva=0.412 cabeza de succión =11.01 cm. , K=1.09cm/h
El Prof. H.Félix.
2/5/14.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
EXAMEN PARCIAL DEL CURSO ABASTECIMIENTOS DE AGUA Y ALCANTARILLADO 1.-Un pozo de 30 cm de diámetro penetra 50 m. debajo del nivel freático, después de un largo periodo de bombeo con un gasto de 1800l/min. Los abatimientos en los pozos de observación a 15m y 45m del pozo de bombeo fueron 1.7m y 0.8m respectivamente. Determinar c) La conductividad hidráulica y la transmisividad d) Abatimiento del pozo de bombeo si se considera un radio de influencia de 300m. 3.-Hallar el nivel del fondo del reservorio y el diámetro de la tubería de aducción para 1obtener una presión en el punto A de 30 m. Considerando los siguientes datos: Q 0.4m3 / s
C 100
4.- Estime la poblacion futura a 25 años a partir del 2012 del siguiente dato censal Año 1993 2005 2010 Oblacion 24909 31806 34402 Por Metodo Aritmetico Metodo Geometrico Metodo Exponencial El prof. H F.
10/5/14
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA HIDRAULICA E HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS II 1.- Escriba las ecuaciones para flujo laminar y turbulento (liso y rugoso) en canales y tuberías, y defina los conductos hidráulicamente lisos y rugosos y mediante un gráfico explique la capa límite. 4pts. 2.- La velocidad en el eje de la tubería de 0.5 m de diámetro es 5m/s, el factor de fricción f es 0.038. ¿Cuál es el caudal de agua a través de la tubería justifique su respuesta? 5 pts. 3.- En un punto de una tubería de 16´´ de fierro fundido la carga de presión es 20m. de agua, el otro punto situado a 500m del anterior, aguas abajo, la presión es 18 psia. Si el caudal que circula es 180 l/s y la pérdida de carga en el trayecto es 0.6m. Calcular la pendiente con que ha sido instalada la tubería. 5pts. 4.- La bomba mostrada en la figura desarrolla 200HP, siendo su eficiencia 78%, cuando el flujo de agua es 150l/s. Calcular la elevación del reservorio B, siendo las tuberías de succión e impulsión de fierro fundido. Graficar LAT. 6 pts.
El prof. H. F. 13/5/14 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA HIDRAULICA E HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN PARCIAL DEL CURSO MECANICA DE LOS FLUIDOS I 1.- Un fluido tiene el peso específico relativo de 0.83 y una viscosidad cinemática de 3 stokes. Cuál es la viscosidad en poises? 2.-Un orificio tiene un diámetro de 2.54cm.y los coeficientes de contracción y velocidad 0.62 y 0.98 respectivamente, si el chorro cae 0.940m en una distancia horizontal de 2.50 m, determinar el caudal en m3/s y la altura de carga sobre el orificio. 3.- El muro de retención del agua de mar (peso específico=1025 kg/m3), cual es el momento respecto de A por metro de longitud del muro que se origina por los 3 metros de profundidad de agua. 4.- Un cilindro de madera lleno de aceite, tiene un diámetro de 20cm. y una altura de 10cm.si la densidad promedio del cilindro con el aceite es 0.8 gr/cm3, ¿ es estable la flotación?.
El prof. H.F. 14/5/14 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN PARCIAL DEL CURSO DRENAJE TEORIA 1.- Defina Drenaje y las situaciones donde se presentan, clases de drenes 2.- Que es la ley de Darcy 3.- Defina la napa freática y la clasificación de los acuíferos. 4.- Hable Ud. en forma resumida del drenaje superficial y subterráneo 5.- Espaciamiento de drenes en régimen permanente y no permanente. PRACTICA 1.- En una Cuenca se han instalado 4 pluviómetros, en la figura se presentan las precipitaciones media anuales y las curvas isoyetas, con sus correspondientes porcentajes de área. Determinar la precipitación anual media por medio de Thiessen y curvas isoyetas. 2.- Un cultivo de banano tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5 m por debajo de la superficie del suelo. La primera capa tiene una profundidad de 1.6m y K=1.8m/día y la segunda capa tiene un K= 2.5m/día, para el drenaje de esta zona se utilizan zanjas abiertas con 1.8 m ,de profundidad, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones del cultivo la tabla de agua debe estar a una ´profundidad de 1.1m, con una recarga de 12 mm/día, calcular el espaciamiento de drenes usando Hooghoudt y Dagan 3.-Dimensionar y graficar una zanja de drenaje considerando napa 1m ,capa impermeable a 5m, K = 1.5 m/d. con los siguientes antecedentes: Q = 0.25m3/s S = 0.2% n = 0.04 Z=1 b = 0.5m
El prof. H.F. 14/5/14
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO HIDROLOGIA 1.- Determine el Hidrograma de escorrentía directa, el índice O y el Hietograma de exceso de lluvia para la tormenta que ocurrió el 12 de mayo de 1980 en un riachuelo de Texas EEUU. área de la cuenca es 7.03 mill^2 Tiempo (h)
0
Precipitac. Incremental (pul). Caudal instantáneo (cfs)
25
0.5
1
1.5
2
0.18
0.42
0.21
0.16
27
38
109
310
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
655
949
1060
968
1030
826
655
466
321
227
175
160
Hacer el grafico 2.- En la zona de limón se tiene una cuenca de 1.2 km2, siendo la distancia entre el punto más alejado de la cuenca y la estación de aforo de 2800m y una diferencia de altura entre estos dos puntos de 84m. El 40% del área de la cuenca tiene suelo franco arenoso y son terrenos cultivados, mientras que el 60% del área restante tiene suelos arcillosos y está cubierto de zacate. Con los datos anteriores, determinar el caudal máximo que se presenta con un periodo de retorno de 10 años. 3.- Un canal trapezoidal 30º con la horizontal en tierra sin vegetación , debe transportar 10m3/s, con una velocidad no mayor a 1 m/s, la pendiente es de 8 en 10000, determine la sección transversal. Use el método más apropiado. Consulta de material es personal.
El Prof. MSc. Félix Mendoza.
30/5/14.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE ING. DE MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS II PARTE TEORICA 1.- Explique en forma detallada los tipos de flujo 2.-Bosqueje la distribución de velocidades de un río. 3.- Defina cuando se dice contornos hidráulicamente lisos y rugosos. 4.- Haga un gráfico de la línea de alturas totales y menciones 3 propiedades importantes de la gradiente hidráulica. 5.- Cual es la velocidad máxima y media para tuberías y canales en régimen laminar PARTE PRÁCTICA 1.- Calcule la razón e flujo, de una tubería horizontal de hierro forjado de 10 cm de diámetro que transporta petróleo de S= 0.9 y v = 10^-5m2/s, cuando en 300m la caída de presión es 700Kpa. 2.-.- Se tiene una tubería de 1000m y 8 pulg. lleva agua a 20 °C la tubería es de fierro fundido oxidado, el punto inicial está a una cota de 218 m. y una presión de 3 kg/cm2. El punto final está a una cota de 220m. tiene una presión de 2 kg/cm2 a.- Cual es la naturaleza del conducto. b.- Calcular el C de Chezy c.- Calcular la velocidad máxima d.- Calcular la velocidad media y el gasto e.- Calcular el coeficiente f de Darcy f.- La capa Límite y el Reynold. 3.- La velocidad en el eje de la tubería de 0.5 m de diámetro es 5m/s y el valor del coeficiente f es 0.038. ¿Cuál es el caudal de agua a través de la tubería justifique su respuesta? 4.- Atreves de una tubería de fundición nueva de 100mm de diámetro circula agua a 20ºc con una velocidad de 5m/s ,determine la caída de presionen kpa por 100 m de tubería y la pérdida de potencia en kw debido al rozamiento y grafique LAT. prof. H. Félix
3/6/14.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DE ABASTECIMIENTO DE AGUAS Y ALCANTARILLADO. 1.-Hallar el diámetro y la perdida de carga de la línea de conducción para la siguiente figura. Que cuenta con los siguientes datos: Q diseñ = 2.1 l/ L = 380 m Cota de captación= 2500 m.s.n.m Cota de reservorio= 2450 m.s.n.m C =140
2.-Se va a realizar un proyecto de abastecimiento de agua para una urbanización que cuenta con 760 lotes (considerar dotación 250 lt/hab./dia, K1
1.3 y densidad es 7). Se desea:
a) El volumen del reservorio a construirse b) El caudal a bombear , si tendrá un régimen de 24 horas de bombeo c) El equipo de bombeo a usar, si el material será PVC(C=140)
3.- Una tubería de desagüe de 20” (n=0.015) corre rumbo este con una S= 0.036; en la dirección norte una tubería de 10” ingresa con una S= 0.038, otra tubería de 10” del mismo n =0.015 entra desde el sur con una S= 0.008. Las dos tuberías de desagüe de 10” están a flujo lleno, hallar en la tubería de 20”.
a.- Caudal que discurre b.- Tirante del flujo c.- La velocidad con que discurre. 4/6/14. Félix.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS 1.-
Un cilindro de madera lleno de aceite, tiene un diámetro de 20cm. y una altura de 10cm.si la densidad promedio del cilindro con el aceite es 0.8 gr/cm3, ¿es estable la flotación? 2.-Un tanque de agua de 800 litros, mide 1*1*0.8 m, determine la fuerza y el punto de aplicación en cada una de las paredes del tanque. 3.- Calcular la fuerza P, para mantener la puerta parabólica y= 2x^2 en la posición mostrada si H= 2m. 4.- Para una atmosfera a constante estime la presión, temperatura y densidad a 4000 m, suponga P=101 Kpa y T= 15ºC 5.- Determine el diámetro de la tubería de acero de K= 0.0000458m que transporta 250 litros de agua, con una pérdida de carga de 23m y una longitud de 3 km.
Nota: En cada pregunta haga un gráfico. 5/6/14. Félix.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO DRENAJE 1.- Atreves de un núcleo o core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad. 2.- Cual es la velocidad real y el tiempo de flujo en 0.1 km de un flujo subterráneo en un acuífero de 0.003 gradiente hidráulico , K=8 *10-4 m/s y porosidad 25/100. 3.- Se requiere calcular las dimensiones de una zanja de drenaje considerando las siguientes condiciones Caudal 0.75m3/ Pendiente del terreno 2/100 Suelo de textura franca. 4.- Explique los pasos del método racional para el diseño de caudal máximo de una avenida y la diferencia que existe con el método tradicional.
5/6/14. Félix.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOPS FLUIDOS I 1.- En el sistema mostrado las alturas de presión en los puntos A y E son 70 Y 46 m respectivamente, calcular el caudal en cada rama si C= 120. Si se forma en serie determinar la perdida de carga. 2.- Una tubería vieja, de 60 cm de diámetro interior y 1219 m de longitud, transporta un petróleo medio a 30ºC desde A a B. Las presiones en A y B son, respectivamente 393 kpa y 138 kpa, y el punto B está situado 18.3 m por encima de A. Dibujar la línea de alturas totales (LAT) o ecuación de energía, utilizando K= 0.049cm. 3.- Petróleo medio a 30 ºC se bombea al depósito C que esta 60m encima de la bomba, por una tubería de 2km, de acero roblonado de 50 cm de diámetro, la presión al ingreso de la bomba es 0.3 kp/cm2 cuando el caudal es 250 l/s. a.- Cual es la potencia de la Bomba b.- Cual es la presión a la salida de la bomba c.- dibujar LAT.
Nota: En cada pregunta haga un gráfico. 5/6/14. Félix.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA EXAMEN PARCIAL DEL CURSO HIGROLOGIA GENERAL 1.- Mediante gráficos responda a.-Que es un Hidrograma y Hietograma represente gráficamente, las unidades, volumen y los factores que influyen en la forma del Hidrograma b.- Partes de un Hidrograma pico y muestre la escorrentía directa y el flujo base estudiado. 2.- Para una tormenta un pluviógrafo registro los siguientes datos T (HR) 0 2 4 6 8 10 P.Acum(mm) 0 6 9 20 30 38 Dibujar a.- Curva masa de precipitación b.- Hietogramas de altura de precipitación para duraciones de 2 y 6 horas
12 42
3.- Durante una tormenta se produjo una precipitación de 200mm, sobre un área de bosques con pobre condición hidrológica y que tiene suelos de bajo potencial de escorrentía si el CHA II, el área de la cuenca es 120 Ha, longitud máxima de recorrido es 0.5km y una altura de 20 m. Calcular el caudal máximo en la estación de aforo. 4.- Un canal trapezoidal revestido en tierra evacua aguas pluviales de una ciudad, el ancho de la base es 4m, el ángulo de inclinación con la horizontal es 40º la longitud del canal entre dos puntos es 1km, la diferencia de cotas entre estos dos puntos es 0.85m, el caudal de aforo es 9m3/s. Dimensionar la sección transversal.
5/6/14. Félix.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA EXAMEN FINAL MECANICA DE FLUIDOS I 1.- Determine Ud. el diámetro de una tubería de acero, cuya rugosidad absoluta es 0.00458cm, que debe transportar 200 l/s de aceite cuya viscosidad cinemática es 0.00001 m2/s, a una distancia de 2km con una mínima perdida de carga de 20m. 2.- Agua a 40 ºC está fluyendo entre A y B a través de 244 m de tubería de fundición (k = 0.06cm) de 30 cm de diámetro. El punto B esta 9.1 m por encima de A y la presión en B debe mantenerse a 138 kpa. Si por la tubería circulan 222 l/s. Dibujar LAT. 3.- Una tubería vitrificada de 300mm de diámetro tiene una longitud de 100m.Determinar mediante Hazen y William, la capacidad de descarga de la tubería si la pérdida de carga es 2.54m. Por formula y gráfico. 4.- La fuerza ejercida por un chorro de agua de 25 mm de diámetro sobre una placa plana normal al eje del chorro es 645 N . a.- Cual es el caudal b.- Si la placa se acerca al chorro a la misma velocidad cual es la fuerza que ejerce el chorro.
El Prof. H. Félix
UAP, 1 de Junio del 2014.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA EXAMEN FINAL MECANICA DE FLUIDOS II 1.- Si el rendimiento global del sistema y la turbina es 0.8. ¿Qué potencia se produce para H= 60m y Q = 30 m3/s. 2.- Un canal rectangular de 5 metros de ancho transporta 6 m3/s . la profundidad aguas abajo del resalto es 1.26m. a.-Cual es la profundidad aguas arriba b.- Cual es la perdida de carga c.- Cual es la potencia disipada del resalto d.- Cual es el número de Froude antes y después del resalto. 3.- Un canal debe transportar 8 m3/s con un talud de 45º, determinar la dimensión de la sección transversal con la condición de obtener la máxima eficiencia hidráulica (MEH) , la pendiente y n de Manning es 0.002 y 0.022 respectivamente. Si se reviste el contorno con concreto (n=0.016) cual sería la las nuevas dimensiones de la sección transversal. 4.- Datos: Q = 0.2 m3/s, Densidad Relativa del fluido = 0.75, f = igual ambas tuberías. Tubería 1
Tubería 2
Long. (m)
18
40
Diámetro. (cm)
5
12
a.- En sistema en serie determinar el diámetro equivalente en una tubería del mismo material que debe tener una longitud de 30m. b.- En paralelo determinar el reparto del caudal.
Nota: Solo use formulario, tablas , gráficos El Prof. H. Félix
UAP, 19 de Junio del 2014.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA EXAMEN FINAL DE ABASTECIMIENTO DE AGUAS Y ALCANTARILLADO 1.- Describa en forma clara y precisa los elementos constitutivos de un proyecto de abastecimiento de agua y alcantarillado. 2.- Se ha perforado un pozo de bombeo de 30 cm de radio y 2 pozos de observación situados a 20 y 100 metros respectivamente. El bombeo de agua se realiza continuamente durante 4 días a razón de 12 l/s alcanzando así las condiciones de equilibrio. Se observa un descenso de 1.2 y 0.3 metros en los pozos de observación con respecto al nivel freático, el cual se halla a 2.2 m del terreno. Se encontró una formación impermeable a 12 metros de la superficie. Calcular el nivel de agua, la conductividad hidráulica y el radio de influencia. 3.- Resolver por el método más conveniente el sistema TRAMO L (m) D (pulg) C AB 320 8 90 AC 810 6 120 BC 1200 6 120 BD 1000 6 120 CD 300 6 110 En los puntos B,C Y D las descargas son 80,120 y 200 l/s, el caudal de entrada es 400l/s. 4.- Diseñar un sistema de desagüe para el área mostrada de las intersecciones de la avenida los robles y los laureles Las manzanas son de 200 y 120 meros y las calles son de 20 m de ancho, el, área es ocupada por residencias unifamiliares con población promedio de 100 personas /Ha, asumiendo un flujo sanitario de 300 lts/hab/dia y una infiltración de 9500 lts/hab/dia. Usar un diámetro de 10” y 1.2m de profundidad mínima de la parte superior de la tubería de desagüe. El área es residencial las máximas descargas del flujo sanitario puede ser tomado 250% de la descarga promedio. Los buzones deben ser colocados en todas las intersecciones.
Nota : Use los materiales necesarios en forma personal. El Prof. H. Félix . 19/6/14
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA. EXAMEN FINAL DEl CURSO DRENAJE 1.- Atreves de un núcleo o core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad. 2.- Una zona cultivada tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5m por debajo de la superficie del suelo. La primera tiene 1.6 m y 1.8 m/d y la segunda una de 2.5m/d, para drenar se utilizan zanjas abiertas con profundidad de 1.8m, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones de cultivo la napa debe estar a una profundidad de 1.1m con una recarga de 12mm/d. Calcular el espaciamiento de drenes utilizando Hooghoudt.
3.-Se quiere drenar un campo descargando a 100l/s mediante una tubería de succión de 16 pulg y el de descarga de 12 pulg. Cuál debe ser la potencia de la bomba de 80% de eficiencia si la pérdida de carga en succión es 4 veces la altura de velocidad y en descarga es 5 m. de agua y halle las presiones antes y después de la bomba. El campo se encuentra 20m debajo del nivel de tierra. Haga su gráfico. 4.- Defina los siguientes conceptos a.- Drenaje Superficial y subterráneo con ejemplos y grafico b.- Drenaje pluvial y fluvial y sanitario con ejemplos c.- Caudales máximos y tiempo de retorno.
Nota: Escoger tres preguntas
Solo utilice tablas, gráficos y formulario El Prof. H. Félix 19/6/14 UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA. EXAMEN FINAL DEL CURSO HIDROLOGIA TEORIA 1.- Definición, diseño, periodo de retorno de caudales máximos, diferencia entre el método directo y el método racional parámetros de cada uno de ellos. 2.- Estado de humedad de una cuenca y coeficiente de escorrentía 3.- Mencione y defina las estructuras hidráulicas que conoce 4.- Grafique un acuífero confinado mencione los parámetros 5.- Defina conductividad hidráulica, transmisividad, porosidad, saturación. PRACTICA 1.- La ley de Darcy es: Q = (AKP)/(UL) , La permeabilidad se define en Darcy cuál es su unidad dimensional. 2.-Un canal trapecial de concreto frotachado de capacidad 4m3/s, la pendiente es 0.006, el talud es 0.5, el ancho del fondo 1m ¿Cuáles son las dimensiones de la sección transversal y la velocidad media? Si el borde libre fuera de 30 cm. ¿Qué caudal adicional podría ser absorbido? 3.- Un trazador viaja 3 dias y 8 horas entre 2 pozos que distan 50m, la diferencia de elevación del agua entre pozos es 1m, la porosidad 20/100 estimar: Q,V,K y T. 4.- En un pozo construido en un acuífero no confinado o contorno abierto determinar a.- La producción y producción máxima del pozo b.- Radio de influencia. Nota : en cada caso hacer un grafico .
El profesor del curso H.
Félix.
17/7/14.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL EXAMEN FINAL DE RECURSOS HIDRAÚLICOS PARTE TEORICA
1.- Explique los recursos naturales renovables y no renovables 2.- Descripción de todos los usos del agua 3.- Definición de Acuíferos y tipos 4.- Cuales son las consideraciones básicas para la construcción y diseño de una Bocatoma 5.- Cuales son los medios de estructuras hidráulicas para el control de avenidas. PARTE PRÁCTICA 1.- En la presa mostrada cual debe ser el valor de H , para que esta no caiga. Pe presa = 2.8 ( pe del agua) 2.- El caudal de alimentación de una central hidroeléctrica es de 60m3/s, el talud 1.25. a.- Calcular la sección transversal para un tirante de 2 m y una pendiente de . 0008 y n = 0.025 b,.- conservando la velocidad del caso anterior cual sería la sección de MEH.y cuál será la pendiente del canal. c.- ¿Cuál será la sección de MEH manteniendo la pendiente 0.001 y cual la velocidad en este caso? 3.- Determinar el diámetro mínimo de un colector de desagues para conducir cada uno de los siguientes gastos 160, 200,y 25 l/s, la velocidad no debe ser menor de 0.6m/s, cual es el tirante en cada caso, la diferencia de cota entre el punto inicial y final es 0.15m, la longitud 200m, el n es0.014 y dibujar la variación Q y D. 4.- En el sistema de drenaje mostrado hallar la altura donde debe evacuar en un reservorio, si la bomba tiene una eficiencia de 0.8 y desarrolla una potencia de 63.5 KW cuando el caudal es de 92 l/s, considerando un f de 0.032 para toda la tubería, calcular también la presión de entrada y salida de la bomba y además dibujar la gradiente hidráulica.
El prof. Hfm.7/7/11.
2.- Se trata de diseñar un canal para 8 m3/s que debe ser construido en medio de una ladera de inclinación 30°. El ancho en el fondo es de 4m.la pendiente es 0.00025 y el n = 0.025. el talud será de 45°. ¿ desde el punto de vista del
costo de excavación , habría resultado más económico uno de máxima eficiencia hidráulic UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA EXAMEN APLAZADOS CURSO HIGROLOGIA GENERAL 1.-Que es un Hidrograma , Hietograma e histograma represente gráficamente. b.-Defina los métodos para el cálculo de la precipitación 2.- Para una tormenta un pluviógrafo registro los siguientes datos T (HR) 0 2 4 6 8 10 12 P.Acum(mm) 0 6 9 20 30 38 42 Dibujar a.- Curva masa de precipitación b.- Hietogramas de altura de precipitación para duraciones de 2 y 6 horas (grafico) 3.- Que es un Darcy 4.- Un canal trapezoidal revestido en tierra evacua aguas pluviales de una ciudad, el ancho de la base es 4m, el ángulo de inclinación con la horizontal es 60º la longitud del canal entre dos puntos es 1km, la diferencia de cotas entre estos dos puntos es 0.85m, el caudal de aforo es 9m3/s. Dimensionar la sección transversal.
20/7/14. Félix. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO
EXAMEN FINAL MECANICA DE LOS FLUIDOS II 1.- En la fig. 1 , determinar el caudal que fluye, cada una de las pérdidas de carga y dibujar LAT. 2.- A).- En el sistema, calcular la potencia de la bomba en HP. para enviar 500 barriles /hora de petróleo de 32 °API Y 20 Cpo, la altura de salida está 100m por debajo de la entrada. La eficiencia de la bomba es 90/100. fig 2 B).- En el sistema, calcule la tasa de flujo de gas en MMCFD, A CONDICIONES BASE 6°F Y 14.4 PSIA , la presión en la entrada y salida es 450 y 35 PSIA respectivamente, la
temperatura del flujo del gas 70°F, y la gravedad específica 0.65 , la eficiencia de la tubería 0.9. Use solo la ecuación de weymouth sin correcciones. Fig.3. 3.- Determine el diámetro mínimo de una tubería para conducir 160 y 250 l/s, la velocidad no debe ser menor de 0.6m/s y cuál es el tirante en cada caso, la diferencia de cotas de la tubería (100 y 99.85)la longitud 200m y el n = 0.014. 4.- Considerando solo pérdida por fricción, calcular la diferencia de elevación entre dos reservorios distantes 1 km por donde circulan 31 l/s de petróleo a través de una tubería de 6 pulg. la viscosidad es 2.6 cm2/s. Si el flujo fuera distinto al del problema que consideración habría que tomar para que lo sea.
El prof. Félix 16/12/13.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE ING. DE MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO EXAMEN SUSTITUTORIO DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Hable sobre la tensión superficial, y presión capilar. 2.- Defina y con ejemplo Estática, Dinámica y Cinemática de los fluidos 3.- Defina científicamente líquidos y gases. 4.- Cual es la presión de un tanque con volumen 0.2m3 y que contiene 0.5 kg de nitrógeno de masa molar 28kg/kg-mol a 20 °C. 5.- Explique las expresiones de presión cuando un cuerpo se sumerge y aparta verticalmente del océano 6.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el doble del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 7.- Cual es el Ycp. de un semicírculo con diagonal en la superficie del líquido 8.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite (dr=0.89) a 0°C a 2m/s. 9.-Como determino la estabilidad de un cuerpo flotante.(escriba la ecuación) 10.- Cual es la velocidad máxima en una tubería de 2 cm de diámetro que transporta agua para que sea laminar. 11.- Explique el uso del Moody y básicamente cuál es su función. 12.- Fluye agua a una velocidad uniforme de 3 m/s hacia una tobera que reduce el diámetro de 10cm a 2 cm, cual es la velocidad y la razón de flujo. 13.- Las perdidas en orificios y boquillas y hable de los coeficientes reales. 14.- Cuales son las ecuaciones para el cálculo de caída de presión de una tubería en flujo laminar y cual la diferencia entre los métodos de Darcy y Hazen y Williams. El prof. Félix 19/8/14.
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA PRÁCTICA CALIFICADA DE HIDROLOGIA 1.- Calcule la velocidad terminal de una gota de lluvia de 0.8mm a presión atmosférica estándar y temperatura del aire de 20ºC, considere la densidad del aire 1.20 kg/m3 2.- cuatro pluviómetros que se localizan en un área rectangular con sus cuatro esquinas (0,0),(0,13),(14,13) y (14,0)tiene las siguientes Coordenadas y registro de lluvia. Localización de pluviómetro (2,9) (7,11) (12,10) (6,2)
Lluvia en pulgadas 0.59 0.79 0.94 1.79
Todas las coordenadas se expresan en millas. Calcule la lluvia promedio en el área utilizando el método de THIESSEN Use escala adecuada en su hoja de examen. 3.- A través de un core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad y demuestre que un Darcy es 10^-8cm2. 4.- Las precipitaciones mensuales en Sibayo Puno son: (en mm) 1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
A
156.3
126.3
100.3
123.6
114.1
122.4
82.3
64
193.4
152.4
B
133.8
163.9
154.4
81.1
164.7
145.5
66.1
152.3
C
55.2
152.2
221.6
22.6
150
123.2
225.6
91.1
86.0
102.6
Completar la información para la estación A, mediante el método de recta de regresión. El Prof. H. Félix 7/10/14
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA
PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS 1.-
Un cilindro de madera lleno de aceite, tiene un diámetro de 20cm. y una altura de 10cm.si la densidad promedio del cilindro con el aceite es 0.8 gr/cm3, ¿es estable la flotación? 2.- Calcular la fuerza P, para mantener la puerta parabólica y= 2x^2 en la posición mostrada si H= 2m. 3.- Para una atmosfera a constante estime la presión, temperatura y densidad a 4000 m, suponga P=101 Kpa y T= 15ºC 4.- Determine el diámetro de la tubería de acero de K= 0.0000458m que transporta 250 litros de agua, con una pérdida de carga de 23m y una longitud de 3 km. 5.- Calcular el módulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo a.- integrando b.- por formula
Nota: En cada pregunta haga un gráfico. 7/10/14. Félix.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS PARTE TEORICA 1.- Defina científicamente los tipos de fluido 2.- Con un gráfico defina las fuerzas hidrostáticas y el centro de presión en aéreas planas y curvas 3.- Hable usted sobre la estabilidad de los cuerpos flotantes. 4.- Como determina usted la viscosidad de un fluido en dos cilindros concéntricos. 5.- Enumere con sus respectivas unidades las propiedades de los fluidos. PARTE PRÁCTICA 1.- Un deposito contiene aire a 6kg/cm2 de presión manométrica y 15.6°C.Si se elimina 0.5kg/ de aire del depósito, la presión manométrica desciende a 3 kg/cm2 y la temperatura a 10°C ¿Cuál es el volumen del depósito? (considere R=29.2m/°K9) 3.- Calcular el módulo de la fuerza que actúa sobre el triangulo a.- integrando b.- por formula
HFM – 20/1/11
UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO - SULLANA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA EXAMEN PARCIAL DE HIDROLOGIA 1.- cuatro pluviómetros que se localizan en un área rectangular con sus cuatro esquinas (0,0),(0,13),(14,13) y (14,0)tiene las siguientes Coordenadas y registro de lluvia. Localización Lluvia en pulgadas de pluviómetro (2,9) 0.59 (7,11) 0.79 (12,10) 0.94 (6,2) 1.79 Todas las coordenadas se expresan en millas. Calcule la lluvia promedio en el área utilizando el método de THIESSEN Use escala adecuada en su hoja de examen. 2.- Las precipitaciones mensuales en Sibayo Puno son: (en mm) Completar la información para la estación A, mediante el método de recta de regresión. 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 A
156.3
126.3
B
133.8
163.9
C
55.2
152.2
100.3
86.0
123.6
114.1
122.4
82.3
154.4
81.1
164.7
145.5
221.6
22.6
150
123.2
64
102.6
193.4
152.4
66.1
152.3
225.6
91.1
3.- Determine el Hidrograma de escorrentía directa, el índice O y el Hietograma de exceso de lluvia y el Hidrograma unitario, para la tormenta que ocurrió el 12 de mayo de 1980 en un riachuelo de Texas EEUU. Área de la cuenca es 7.03 mill^2 Tiempo (h)
0
Precipitac. Incremental (pul). Caudal instantáneo (cfs)
25
0.5
1
1.5
2
0.18
0.42
0.21
0.16
27
38
109
310
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
655
949
1060
968
1030
826
655
466
321
227
175
16 0
Hacer el grafico para cada uno de ellos. El Prof. H. Félix 20/10/14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA PETROLEO
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS I 1.- .- Un deposito contiene aire a 6kg/cm2 de presión manométrica y 15.6°C.Si se elimina 0.5kg/ de aire del depósito, la presión manométrica desciende a 3 kg/cm2 y la temperatura a 10°C ¿Cuál es el volumen del depósito? (considere R=29.2m/°K9)
2.- Agua a 40 ºC está fluyendo entre A y B a través de 244 m de tubería de fundición (k = 0.06cm) de 30 cm de diámetro. El punto B esta 9.1 m por encima de A y la presión en B debe mantenerse a 138 kpa. Si por la tubería circulan 222 l/s. Dibujar LAT. 3.- Determine Ud. el diámetro de una tubería de acero, cuya rugosidad absoluta es 0.00458cm, que debe transportar 200 l/s de aceite cuya viscosidad cinemática es 0.00001 m2/s, a una distancia de 2km con una mínima perdida de carga de 20m. 4.- Determinar el momento necesario para mantener en su sitio la compuerta de la figura sin tener en cuenta su peso.
EL PROF. H.FELIX
20/10/14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE ING. DE MINAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. DE PETROLEO
PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE MECANICA DE LOS FLUIDOS II 1.- Un iceberg de peso específico 913kp/m3 flota en el océano (1025 kp/m3), emergiendo del agua un volumen de 594.3 m3. ¿Cuál es el volumen total del iceberg? 2.-.- Se tiene una tubería de 1000m y 8 pulg. lleva agua a 20 °C la tubería es de fierro fundido oxidado, el punto inicial está a una cota de 218 m. y una presión de 3 kg/cm2. El punto final está a una cota de 220m. tiene una presión de 2 kg/cm2 a.- Cual es la naturaleza del conducto. b.- Calcular el C de Chezy c.- Calcular la velocidad máxima d.- Calcular la velocidad media y el gasto e.- Calcular el coeficiente f de Darcy f.- La capa Límite y el Reynold. 3.- La velocidad en el eje de la tubería de 0.5 m de diámetro es 5m/s y el valor del coeficiente f es 0.038. ¿Cuál es el caudal de agua a través de la tubería justifique su respuesta? 4.- Atreves de una tubería de fundición nueva de 100mm de diámetro circula agua a 20ºc con una velocidad de 5m/s, determine la caída de presionen kpa por 100 m de tubería y la pérdida de potencia en kw debido al rozamiento y grafique LAT. Nota.- En cada pregunta hacer un grafico obligatorio. Prof. H. Félix 20/10/14.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PROEDUNP- SULLANA EXAMEN SUSTITUTORIO DE MECANICA DE FLUIDOS 1.- Hable sobre la tensión superficial, y presión capilar. 2.- Con un ejemplo grafique las pérdidas de carga que conoce. 3.- Defina científicamente líquidos y gases. 4.- Las escalas de presión y temperatura. 5.- Cual es la presión de un tanque con volumen 0.2m3 y que contiene 0.5 kg de nitrógeno de masa molar 28kg/kg-mol a 20 °C. 6.- Explique las expresiones de presión cuando un cuerpo se sumerge y aparta de la superficie del mar verticalmente. 7.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el doble del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 8.- Cual es el Ycp. de un semicírculo con diagonal en la superficie del líquido 9.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite (dr=0.89) a 0°C a 2m/s. 10.-Como se expresa la aceleración de la partícula fluida en un instante grafique. 11.-Como determino la estabilidad de un cuerpo flotante.(escriba la ecuación) 12.- Cual es la velocidad máxima en una tubería de 2 cm de diámetro que transporta agua para que sea laminar. 13.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 14.- Explique el uso del Moody y básicamente cual es su función. 15.- Fluye agua a una velocidad uniforme de 3 m/s hacia una tobera que reduce el diámetro de 10cm a 2 cm, cual es la velocidad y la razón de flujo. 16.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg. diámetro y 6100mts. longitud.
18.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente y la tensión cortante? El prof. Félix 06/4/11.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA HIDRAULICA E HIDROLOGIA. PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DEL CURSO DRENAJE TEORIA
1.- Definición e drenaje y mencione todas las situaciones o fines que se presentan. 2.- Defina la napa freática y la clasificación de los acuíferos mediante gráfico. 3.- Hable Ud. en forma resumida del drenaje superficial y subterráneo. 4.- Drenaje fluvial, pluvial y sanitario ejemplo de dos ejemplos e cada uno de ellos. 5.- Propiedades de las rocas, formas de cálculo unidades, indique como ejemplo 3 en cada uno. PARTE PRÁCTICA 1.- A través de un núcleo o core de 2*10-4 m2 de sección transversal y 0.03 m. de longitud fluye salmuera de 1 cp, a un rate de 5*10-7m3/s, bajo una presión diferencial de 2 atmosferas, determine su conductividad hidráulica. Si la muestra tiene un volumen poral de 2*10-6 m3, determine su porosidad. 2.-Se quiere drenar un campo deportivo descargando a 100l/s mediante una tubería de succión de 16 pulg y el de descarga de 12 pulg. Cuál debe ser la potencia de la bomba de 80% de eficiencia si la pérdida de carga en succión es 4 veces la altura de velocidad y en descarga es 5 m. de agua y halle las presiones antes y después de la bomba.
3.- Cual es el rate de flujo subterráneo de un acuífero de 0.0019 gradiente hidráulico y conductividad 7*10^-4 m/s y una porosidad drenable de 25%, además calcular el recorrido 100m aguas abajo.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA DEL CURSO DE DRENAJE TEORIA 1.- En que consiste el sub drenaje sintético. 2.- Definición y aspecto generales de una alcantarilla en caminos. 3.- Cuáles son las consideraciones principales a tomar en un diseño de drenaje por zanjas abiertas. 4.- Con un gráfico explique las funciones de los espigones y gaviones. 5.- Con un esquema represente el diseño de drenaje. PRACTICA
1.- Dimensionar y graficar una zanja de drenaje considerando napa 1m ,capa impermeable a 5m, K = 1.5 m/d. con los siguientes antecedentes: Q = 0.25m3/s S = 0.2% n = 0.04 Z=1 b = 0.5m 2.- Una zona cultivada tiene 2 capas, después de las cuales, se tiene una capa impermeable a 5m por debajo de la superficie del suelo. La primera tiene 1.6 m y 1.8 m/d y la segunda una de 2.5m/d, para drenar se utilizan zanjas abiertas con profundidad de 1.8m, ancho de solera 0.5m, tirante 0.2m y talud 1. Si por condiciones de cultivo la napa debe estar a una profundidad de 1.1m con una recarga de 12mm/d. Calcular el espaciamiento de drenes. 3.- Estimar el tiempo de recorrido 100m, de un flujo en medio poroso de un acuífero con una gradiente de 0.002 y K = 7*10^-4 m/s , con una porosidad de 25%.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
EXAMEN FINAL MECANICA DE FLUIDOS I 1.- Determine Ud. el diámetro y dibuje LAT de una tubería de acero, cuya rugosidad absoluta es 0.00458cm, que debe transportar 200 l/s de aceite cuya viscosidad cinemática es 0.00001 m2/s, a una distancia de 2km con una mínima perdida de carga de 20m. 2.- BOQUILLAS 3.- Sistema en serie y paralelo hacen y darcy 4.- La fuerza ejercida por un chorro de agua de 25 mm de diámetro sobre una placa plana normal al eje del chorro es 645 N . a.- Cual es el caudal b.- Si la placa se acerca al chorro a la misma velocidad cual es la fuerza que ejerce el chorro.
El Prof. H. Félix
UAP, 1 de Junio del 2014.
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE ING. HIDRAULICA E HIDROLOGIA
EXAMEN FINAL MECANICA DE FLUIDOS II 1.- Por un canal rectangular de 1 m de ancho, con C = 33 y s = 0.0064, circula 1 m3/s , determinar la velocidad. 2.- Un canal rectangular de 5 metros de ancho transporta 6 m3/s . la profundidad aguas abajo del resalto es 1.26m. a.-Cual es la profundidad aguas arriba b.- Cual es la perdida de carga c.- Cual es la potencia disipada del resalto d.- Cual es el número de Froude antes y después del resalto. 3.- La bomba B transfiere al fluido 71 CV cuando el caudal de agua es 222 l/s a.- Determine la presión de entrada y salida de la bomba b.- Dibujar LAT. 4.- En la fig. en paralelo, determinar el caudal encada tubería y la presión en el punto B, si el caudal total que circula es 12 pie3/s. Datos: densidad=2slug/pie3, viscosidad=0.00003pie2/s, PA=80 PSI, ZA=1000pies, ZB=80 pies Tubería L (pies) D (pies) E (pie) 1 3000 1 0.001 2 2000 0.667 0.0001 3 4000 1.333 0.0008
El prof. H Félix. Diciembre del 2015 UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL PRACTICA CALIFICADA DE MECANICA DE FLUIDOS
1.- Para un flujo en régimen laminar, cual es el diámetro necesario para transportar 0.005m3/s de petróleo (6.09*10-6m2/s) 2.- Que estudia la cantidad de movimiento en mecánica de fluidos y escriba la ecuación del fenómeno. 3.- Cual es el radio hidráulico de una tubería rectangular de lados a,b. 4.- Escriba las unidades de viscosidad poise, Stokes y de potencia HP Y KW. 5.- Ecuación completa de energía y de cantidad de movimiento y dibuje LAT. 6.- Cual es la longitud y diámetro equivalente de dos longitud, diámetro y del mismo material en serie.
tuberías de diferente
7.- Un m3/s se reparte en 2 ramales para luego unirse una es el triple del otro en longitud y diámetro y son del mismo material, determine la proporción del reparto. 8.- Escriba la ecuación de energía para gases 9.- Determine el tipo de flujo en una tubería de 20cm.cuando fluye agua y aceite a 20°C ( 1.9 * 10-4 cinemática) a 2m/s. 10.-Como se expresa la aceleración de la partícula fluida en un instante grafique 12.- Determine el caudal desaguado de un reservorio de 80 cm de aceite de 0.80 densidad relativa y 100cm. de agua que descarga mediante una boquilla de 10 cm. de diámetro. 13.- Haga un gráfico de LAT que represente el uso de una bomba y una turbina 14.- Una turbina de rendimiento 0.87 produce 450 KW cuando el caudal de agua a través de la misma es 0.609 m3/s. ¿qué altura actúa sobre la turbina? 15.- Mencione 4 características de la gradiente hidráulica 16.- Mencione la perdida de carga en orificios y boquillas y los coeficientes reales. 17.- Calcular la pérdida de carga debido al escurrimiento de 22.5 l/s de aceite pesado (dr=0.934) de viscosidad 0.0001756 m2/s a través de una tubería nueva de acero de 6 pulg de diámetro y 6100mts de longitud. (2 p). 18.- En un punto de una tubería que conduce aceite (dr= 0.90), la cota es 6m y la presión es 3 kg/cm2 y en otro punto del mismo la cota es 3m y la presión es 1.5 kg/cm2 para 1km de tramo cual es la pendiente. 19.- Mediante un gráfico establezca el tiempo de vaciado de un depósito cilíndrico 20.- Cual es el Ycp de un semicírculo con diámetro en la superficie del agua.
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EXAMEN FINAL MECANICA DE LOS FLUIDOS I PARTE TEORICA
1.- Escriba la ecuación completa de energía y dibuje LAT. 2.- Cuando se dicen tuberías equivalentes 3.- Como determino la pérdida de carga en orificios y boquillas 4.- Con un ejemplo muestre el principio de la cantidad de movimiento 5.- Como varían los parámetros hidráulicos en sistemas en serie y paralelo PARTE PRÁCTICA
1.- ¿Que perdida de carga producirá en una tubería nueva de fundición de 40 cm. un caudal, en una tubería de fundición de 50 cm, también nueva, da lugar a una caída de la línea de alturas piezométricas de 1m/1000m.? 2.- Por una tubería de 25 mm, donde la presión manométrica es 414 kpa y la temperatura 4°C, fluye anhídrido carbónico en el interior de una tubería de 12.5mm un caudal en peso de 0.267 N/s, despreciando el rozamiento y suponiendo flujo isotérmico determinar la presión en la tubería menor. 3.- Una tubería de 30 cm de diámetro transporta aceite de 0.811 de densidad relativa a 24 m/s. En los puntos A y B las medidas de presión y elevación son 3.70 , 2.96 kp/cm2 y 30 , 33m respectivamente, suponiendo permanente el flujo determinar la perdida de carga entre Ay B, dibuje LAT. 4.- En un reservorio se coloca una boquilla de 10 cm de diámetro bajo una altura de carga de 10 m, utilizando Cv = 0.82, calcular el caudal de aforo y cuál es la presión en la contracción de la vena. NOTA.- Resuelva en forma ordenada, limpia y legible. Utilice, formulario, tablas y/o gráficos, no está permitido el préstamo de útiles Tiempo: 2 horas. Agosto 2011.
El Prof. H Félix.