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    Resolverlosejercicios

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    Este documento presenta 10 ejercicios de mecánica de fluidos relacionados con canales y tuberías. Los ejercicios involucran calcular pendientes, velocidades, dimensiones y eficiencia hidráulica para diferentes configuraciones de canales y tuberías que transportan diferentes caudales, considerando factores como la rugosidad, el talud, la sección y la pendiente.

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    MECANICA DE FLUIDOS II

    DESARROLLAR LOS SIGUIENTES EJERCICIOS.

    1. Un canal trapezoidal en uso, revestido de concreto (n=0.012), de talud z=0.75, ancho


    de solera 1.00 m y tirante 0.80 m conduce un caudal de 1.5 m3/s. se necesita ampliar
    este canal para transportar un caudal de 1.7 m3/s, para lo cual se debe profundizar el
    canal manteniendo el mismo talud y espejo de agua. Considerando que solo la parte
    excavada tiene un nuevo revestimiento (n=0.014). indicar cuál es la pendiente y cuál es
    la velocidad en la nueva sección.

    2. Un acueducto tiene la forma que se muestra en la figura.


    S = 0,0005
    Q= 758 l/s
    n = 0,014
    Calcular el tirante, la velocidad media correspondiente y determinar cuál sería el tirante
    para las condiciones de gasto máximo y de velocidad máxima.

    3. En el campus de la UNA, se desea construir un canal revestido de concreto, de sección


    trapezoidal con un talud z=1.5, para evacuar las aguas pluviales. El caudal de diseño es
    de 405 litros por segundo (lps), el ancho de solera B=0.6 m y la pendiente 1%o. (POR
    MIL) determinar el tirante “y” a) por el método algebraico, graficando la función gasto
    tirante, b) por el método gráfico, usando las tablas de Ven Te Chow, c) por el método
    computacional usando el programa H canales.

    4. En el canal trapezoidal, de ancho de solera 1.15 m y talud z=1 circula un caudal de 1.4
    m3/s con una velocidad de 0.71 m/s. considerando un coeficiente de rugosidad de
    n=0.016, calcular la pendiente del canal.
    5. Calcular la velocidad que tiene un canal de sección circular de 1.2 m de diámetro y
    tirante “y”, que conduce un caudal de 0.80 m3/s, sabiendo que esta trazado con una
    pendiente de 0.4 %o, y que el material del canal tiene una rugosidad de 0.012.

    6. Hallar el talud z y el valor de Ɵ para un canal triangular a fin de obtener una sección de
    máxima eficiencia hidráulica.

    7. Un canal trapezoidal de sección de máxima eficiencia hidráulica, con talud z=1.5, base=
    B, tirante=y, conduce un caudal de 1.5 m3/s. sabiendo que el canal está revestido
    (n=0.014) y trazado con una pendiente de 1%o determinar la velocidad.

    8. A igualdad de pendiente y coeficiente de rugosidad en cuál de los siguientes casos se


    obtendría una mayor velocidad de flujo para escurrimiento de un mismo caudal. A)
    usando un canal triangular de máxima eficiencia hidráulica, b) usando un canal
    rectangular de máxima eficiencia hidráulica.
    9. El gasto de un canal de alimentación de una central hidroeléctrica es de 64 m3/s. El
    talud es 1.2.
    a) Calcular las dimensiones de la sección transversal para un tirante de 2.3 m y una
    pendiente de 0,0007 (el coeficiente de rugosidad G de Bazin es 0.30).
    b) Conservando la velocidad del caso anterior ¿Cuáles serían las dimensiones del canal
    en condiciones de máxima eficiencia hidráulica? ¿Cuál deberá ser la pendiente del
    canal?
    c) ¿Cuál sería la sección de máxima eficiencia hidráulica manteniendo una pendiente
    0.001? ¿Cuál será la velocidad en este caso?

    10. Los ingenieros civiles con frecuencia encuentran flujo en tuberías donde éstas no
    están complemente llenas de agua. Por ejemplo, esto ocurre en alcantarillas y, por
    consiguiente, el flujo es la superficie libre. En la figura se muestra una tubería
    parcialmente llena que transporta 7.2 pies3/s. Sí el n de Manning es 0.011, ¿cuál es la
    pendiente necesaria para un flujo normal de 42 pies3/s

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