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• Alejandro Mael Guzmán Gómez

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En un conducto circular hay diferentes diámetros: diámetro D1 = 2 m cambia a D2 = 3 m. La velocidad en el perfil de entrada se midió: v1 = 3 ms -1. Calcular la descarga y la velocidad media en el perfil de salida (véase la figura).

1. Un sistema de tuberías consiste en varias secciones la primera de AB D1 = 0.05 m, de BC – D2 = 0.075 m, de CE - D4 = 0.03 m, y de CD cuyo diámetro D3 aún se desconoce. Sin embargo, la velocidad media en la sección BC es V2 = 2 m/s, en CD V = 4.5 m/s. Hay una petición de que la descarga en el último tramo CD, debe ser un tercio de la descarga total (Q4 = Q1 / 3). Determine la descarga Q y la velocidad media en cada sección y diámetro D3.

2.

En la figura adjunto se muestra una tubería descargando agua con un gasto de 1.5 litros por segundo, en un tanque, A, que tiene un diámetro de 120 cm, el cual a su vez descarga a través de una llave de paso con un diámetro de ½ pulgada a otro tanque, B, de 60 cm de diámetro y 90 cm de altura (h3). El tanque A se encuentra sobre un pedestal a una altura h2 = 1.5 m sobre el nivel del suelo. El tanque B se encuentra sobre el suelo. Calcular: a) La altura a la cual el nivel del agua en el tanque A se estabiliza. b) La velocidad a la cual llega el agua al tanque B. c) El tiempo en que tarda en llenarse el tanque B.

3.

Por un tubo de Venturi, que tiene un diámetro de 1 pulgada por la parte ancha y ¾ pulgada en la parte estrecha, circula agua. El Venturi tiene conectados dos tubos manométricos que marcan una diferencia de alturas del agua ∆𝐻 = 30 cm. Calcule: ¿Cuántos metros cúbicos de agua por segundo circulan por el tubo Q ?

4. El agua fluye en la tubería. Calcule la velocidad máxima UImax en el eje del tubo y la descarga Q. El manómetro diferencial de mercurio (𝜌Hg = 13600 kg/m3) muestra la diferencia entre los niveles en el tubo de Pitot Hm = 0.02 m. El diámetro del tubo es D = 0.15 m. La velocidad media se considera V = 0.84.

5. De la boquilla que se muestra en la figura sale agua sin efectos viscosos. Determine el caudal y la altura h a que puede fluir el agua. Si los diámetros de la boquilla y de la tubería son 5 mm y 100 mm respectivamente. Se ubica un manómetro que marca una presión de 86 KPa a una distancia de la boquilla de 80 cm.

6. Se bombea aceite con densidad relativa de 0.92, a 0.0053 m3/s, por medio de una bomba centrifuga, desde un tanque de abastecimiento hasta un tanque ubicado arriba del tanque. Los manómetros colocados en las tuberías de succión (punto S) y descarga (punto D) indican una presión de -35 KN/m2 y 550 KN/m2 respectivamente, la distancia vertical entre los puntos de medición es de 10 m. Si los diámetros de las tuberías de succión y descarga son de 5 cm y 76 cm respectivamente, calcule la potencia suministrada por la bomba, suponiendo un 75% de eficiencia total de la bomba. (𝑃𝑏 = 𝜌𝑔𝑄ℎ)

7. ¿Cuál es el diámetro de la contracción? Si el diámetro de la tubería de descarga es de 75 mm y la P1 y P2 son iguales y el caudal Q es de 28 lts/s. El manómetro P1 está a una elevación de 27m y P2 a 32.4 m. Ya que las presiones son iguales P1=P2=0

8. Un bloque de concreto soporta una parte de tubería horizontal con el diámetro cambiante D1 = 1500 mm, D2 = 1000 mm. Calcular la magnitud de la fuerza FR que actúa sobre el bloque, suponiendo que la presión frente a la reducción es P1 = 392,4 kPa. La descarga de agua Q = 1,8 m3/s.