Tarea Preparatoria Examen Final

Universidad de san Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería
Civil Hidráulica
ING. Luis Eduardo Portillo España
Aux. Luis Alejandro Ovando Del Cid
Tarea preparatoria examen final
1. En una acequia de 1 pie de ancho de solera, talud z de 1.5, se espera que drene
un flujo de 10 p³/s, determine el tirante normal que se espera alcance el flujo
junto con el régimen de flujo para esas condiciones, la pendiente del cauce es de
1pie/1000pie (use n= 0.025). Finalmente calcule el tirante crítico, y la energía
especifica mínima de dicho canal
R// Y=2’; Régimen subcrítico; Yc=0.945’; Emin=2.7’
2. Un canal de riego de sección trapezoidal, construido en tierra (n=0.025), se usa

para regar una superficie de 80 hectáreas. El módulo de riego (caudal necesario
por hectárea a regar) es de 2 l/s/ha. Dimensione la sección de máxima eficiencia
hidráulica para una pendiente del canal de 3.7m/1000m, y encuentre la velocidad
media del flujo. (Talud Z=1)
R// Y=0.343m; B=0.283; v=0.75m/s
3. Diseñe un canal trapezoidal con un talud z=1 que será recubierto con barro
para drenaje (n=0.012). Tome en cuenta que se busca la máxima eficiencia
hidráulica y a su vez la energía especifica mínima, se desconoce la pendiente
ideal para ese flujo y que el caudal será de 5m3/s
R// Y=1.03m; B=0.854m; So=2.31m/1000m
4. Fluye agua bajo la compuerta de exclusa de n canal rectangular de 10 pies

de ancho. En A la profundidad es de 8.7 pies, en B la velocidad es 21.6 P/s.
Determine la velocidad antes de la compuerta y después del resalto junto con
la potencia disipada del mismo en Hp ¿Cuál es el régimen de flujo en el punto
B y en el punto C?
R// Va=4.33p/s; Vc= 6P/s; Potencia disipada= 91.5HP; Régimen
en B, Supercrítico; Régimen en C, subcrítico
Otras respuestas necesarias: Q=376.92p3/s; Yb=1.745p
5. Una bomba girando a 1750rpm, tiene una curva de Carga –Caudal como la representada en la figura. La bomba
impulsa agua a través de una tuberia de 15 cm de diámetro y 450 m de largo, con un f = 0.025. La carga estática es
de 10 m y las pérdidas menores pueden despreciarse.
Calcule el caudal y la altura de carga de la bomba en estas condiciones o Punto de Operacion , dibujando la curva de
carga del proyecto y de la bomba, además genere la ecuación de Carga-Caudal de la bomba con la ayuda de Excel,
la ecuación general es: HB = Ho-kQ², donde HB debe estar en metros y el caudal en m³/s
R/ 25 l/s
6. Una bomba sumergible debe elevar 10 m³/h a la azotea de un edificio de 3 niveles, la tubería mide 15
m de largo, diámetro 2.5 pulgadas y un CHW de 100 determine cual de las 5 bombas cuya curva de
rendimiento se muestra a continuación; se debe escoger y explique porqué. Considere las pérdidas en los
accesorios mostrados, pero desprecie la pérdida del acople de la tubería con el tanque de la azotea.
Respuesta: bomba GP 14-75, Hproyecto: 11.13m

7. La bomba eleva un caudal de 25 l/s de agua. Si la presión de vapor es de 14,900 Pa(presión absoluta). Hallar la H
mínima para que la bomba funcione sin cavitación si la maquina requiere un NPSH de 8.5 m. Considerar perdidas
menores. La tubería es de hierro galvanizado y la viscosidad del agua es 1.007x10 -6 m²/s (usar formula de darcy-
weisbach)
8. La bomba mostrada en la figura tiene una NPSHR de 6.3m según especificaciones; para una Pv=100mmHg,
¿Cuál es el caudal máximo que pudiera circular (en l/s) de manera que no se presente cavitación en la bomba? La
perdida de energía en la entrada de la tubería, por ser ésta redondeada, se puede despreciar, la presión atmosférica
local es 101.3kPa, la long. de la tubería es 10m y el diámetro 10cm. Coeficiente de Hazen-Williams =150.
B
1.5m
Codo de 45°
de calle
AGUA
Entrada
Abocinada
Figura 5
9. Si una tubería de acero de 61 cm de diámetro y 2440 m de longitud se ha diseñado para una tensión
de trabajo de 1,054 kg/cm2, bajo una presión estática máxima de 331 m de agua. ¿Cuál será el aumento
de tensión en las paredes de la tubería por el cierre instantáneo de una válvula que frena un flujo de 840
l/s? (modulo volumétrico del agua K o EB = 21090 kg/cm2)
Respuesta: 33.18 kg/cm2 16.36 kg/cm²

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2. Un canal de riego de sección trapezoidal, construido en tierra (n=0.025), se usa

4. Fluye agua bajo la compuerta de exclusa de n canal rectangular de 10 pies

Respuesta: bomba GP 14-75, Hproyecto: 11.13m

Respuesta: 33.18 kg/cm2 16.36 kg/cm²

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