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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL HIDRÁULICA Sección N CURSO DE VACACIONES JUNIO 2018

TAREA SEGUNDO EXAMEN PARCIAL CATEDRÁTICO: Ing. Luis Eduardo Portillo España AUXILIAR: Nery Moreno

FECHA DE ENTREGA: EL DIA DEL EXAMEN 1 1. En la figura, la turbina en el extremo derecho extrae energía del flujo de agua e inmediatamente después es depositada en el tanque E, si un manómetro colocado a la entrada de la turbina (D) indica una presión de 275 kPa. El sistema de tubería indicado está construido con un material con C = 120. (a) ¿Cuál es la potencia que extrae la turbina?, (b) ¿Cuál es la potencia que se puede aprovechar si su eficiencia es del 75%?, (Q : 0.4142 m³/s, Potencia Hidráulica: 118 kW, Potencia Desarrollada: 88.45 kW)

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Tubería E

3 Determinar el caudal que circula en cada tubería en el sistema mostrado. En el tramo BC en paralelo, una de las líneas está compuesta por dos tuberías en serie que son BW y WC (Q total: 194.5 l/s)

4 Hallar la longitud de una tubería de 20 cm equivalente al sistema de tuberías constituido por una tubería de 25 cm y 900 metros de longitud, una de 20 cm y 450 metros de longitud y una de 15 cm y 150 metros de longitud. Las tuberías están construidas con el mismo material. a) Si están en serie, b) Si están en paralelo (L equivalente: 1362.5m en Serie; L equivalente: 56 m en Paralelo)

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Solución: 368 mm

7 En el sistema mostrado, determinar la distribución de los caudales que llegan y salen del punto E Solución: Tuberia:

Caudal (m³/s)

hf (m)

AE BE EC ED

0.1663 0.0184 0.0723 0.1124

8 2 13 23.54

DIRECCION DEL FLUJO: sale de: TANQUE A TANQUE B NUDO E NUDO E

llega a: NODO E NODO E TANQUE C TANQUE D

Elevacion de Piezometrica "E" : 82 m

8 En la figura, cuando QED =290 L/s y QDC = 270 L/s, determinar la presión manométrica en E en kg/cm2 y la elevación del depósito en B. desprecie la energía cinetica en las tuberías. (R/ Presion en E: 5.1kg/cm², Elevacion del depósito B: 53.85 m)

9 . Si la altura de presión en F es de 45.7m y la bomba envia al nudo D 100 l/s, determine los caudales que circulan a traves del sistema mostrado en la figura 9.33 y la longitud de la tubería BD Solucion: QAD=108.3 l/s, QBD=153.3 l/s, QDC=361.6 l/s. Longitud de tuberia BD= 1319.6 m Revisar este problema pues en junio 2014 hicieron la observacion de que no da las respuestas

FLUJO UNIFORME EN CANALES ABIERTOS 1

¿Con qué pendiente debe construirse el canal de la figura para que conduzca un caudal de 14.80 m3/s? (n = 0.03) (So: 12.5%)

2 Del problema anterior determine (a) el número de Froude, (b) el régimen de flujo, (c) la energía especifica del flujo. (Fr: 0.647; Régimen Subcritico; Es: 3.44 Nm/N)

3 ¿Qué caudal transporta el canal de la figura si es trazado con una pendiente de 0.00016? ¿Cuál es su régimen de flujo? (Q: 4.63 m³/s; Fr: 0.18; Regimen Subcritico)

4 En un canal rectangular circula agua con una profundidad de 1.90 m, el canal tiene un ancho de solera de 2.45 m. Si la velocidad máxima permitida para evitar la erosión es de 1.6 m/s. ¿Cuál es la pendiente máxima con la cual puede trazarse el canal? Use n=0.015 (So: 0.853m/1000m) 5¿Cuál de los siguientes canales conducirá mayor caudal si los dos fueron construidos con la misma pendiente? (Sección b: trapezoidal)

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Solución So = cj0.47 %0

7 Un canal trapezoidal recubierto de ladrillo tiene 1.8 m de ancho de solera, talud Z= 1 y So=0.004 y conduce 25 m³/s de agua. a) Hallar la profundidad del flujo. b) Hallar la perdida de energía 1000 m aguas abajo del canal.