Problemas de Hidraulica

48
SOLUCION: g D V L f h g V H h H i i i i i f s loc f 2 * * 2 2 2 Convirtiendo la ecuación de darcy En función de diámetro y caudal . 65 . 1 ) 1 ) 008 . 0 001 . 0 336 . 0 ( 35 * 02 . 0 ( * 45 * 0827 . 0 40 02 . 0 . 336 . 0 / 45 ) 1 ) ( * ( * * 0827 . 0 40 4 2 3 4 2 m D D D H f sea Krejilla seg m Q K D L f D Q h H f 0108 . 0 : 10 * 04 . 3 Re ) º 15 ( / 10 * 142 . 1 * * * 4 Re 00005 . 0 . 075 . 0 7 2 6 f moody de diagrama del C T seg m v D v Q reynolds de numero D mm CALCULO DE D CON EL NUEVO f . 60 . 1 ) 1 ) 008 . 0 001 . 0 336 . 0 ( 35 * 0108 . 0 ( * 45 * 0827 . 0 40 4 2 m D D D H . 60 . 1 0108 . 0 : 10 * 13 . 3 Re ) º 15 ( / 10 * 142 . 1 * * * 4 Re 00005 . 0 . 075 . 0 7 2 6 m D NTE EFECTIVAME f moody de diagrama del C T seg m v D v Q reynolds de numero D mm

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resolucion de problemas de hidraulica de canales

Transcript of Problemas de Hidraulica

  • SOLUCION:

    gD

    VLfh

    g

    VHhH

    i

    ii

    iif

    s

    locf

    2*

    *

    2

    2

    2

    Convirtiendo la ecuacin de darcy En funcin de dimetro y caudal

    .65.1

    )1)008.0001.0336.0(35*02.0

    (*45

    *0827.040

    02.0.

    336.0

    /45

    )1)(*

    (**0827.040

    4

    2

    3

    4

    2

    mD

    DDH

    fsea

    Krejilla

    segmQ

    KD

    Lf

    D

    QhH f

    0108.0

    :

    10*04.3Re

    )15(/10*142.1**

    *4Re

    00005.0

    .075.0

    7

    26

    f

    moodydediagramadel

    CTsegmvDv

    Q

    reynoldsdenumero

    D

    mm

    CALCULO DE D CON EL NUEVO f

    .60.1

    )1)008.0001.0336.0(35*0108.0

    (*45

    *0827.0404

    2

    mD

    DDH

    .60.1

    0108.0

    :

    10*13.3Re

    )15(/10*142.1**

    *4Re

    00005.0

    .075.0

    7

    26

    mD

    NTEEFECTIVAME

    f

    moodydediagramadel

    CTsegmvDv

    Q

    reynoldsdenumero

    D

    mm

  • SOLUCION: tomando como referencia la plantilla del canal de menos desnivel,

    Ecuacin de bernoulli:

    .1894.0

    8.9*2*5.1

    26.2*940116.0

    2*

    *

    .94

    0116.0

    :

    10*97.2Re

    )15(/10*142.1*

    Re

    00005.0

    .075.0

    21.104

    /26.2*7854.0

    *

    /4

    2*

    *

    :

    .

    arg

    1

    2

    1

    1

    2

    11

    11

    6

    26

    2

    1

    1

    3

    2

    mh

    h

    gD

    VLfh

    doreemplazan

    mLfriccion

    f

    moodydediagramadel

    CTsegmvv

    DV

    reynoldsdenumero

    D

    mm

    mLtotal

    tuberialaenvelocidad

    segmD

    QV

    VAQ

    segmQ

    gD

    VLfh

    darcydeecuacion

    puntosamboseniguales

    serporvelocidadypresiondeasclasomitense

    HhZ

    f

    f

    f

    RELATIVAROGUSIDAD

    ii

    i

    ii

    iif

    locf

    RTAmZ

    energialadeecuacion

    laenvaloresdoreemplazan

    mh

    K

    K

    direcciondecambio

    Kentrada

    g

    VKh

    localesperdidasdecalculo

    I

    I

    loc

    SALIDA

    iloc

    .721.05316.01894.0

    .5316.06.19

    26.2)5.049.055.05.0(

    55.0

    49.0

    5.0

    2

    2

    2

    1

    2

  • Solucion: la ecuacin de energa

    y ecuacin de darcy son:

    .643.0

    .206.0

    8.9*2*05.0

    53.1*15048.0

    2*

    *

    /78.0*7854.0

    /53.1*7854.0

    *

    /03.0

    2*

    *

    2

    2

    1

    2

    1

    1

    2

    11

    11

    2

    2

    2

    2

    1

    1

    3

    2

    2

    mh

    tenemosmaneraigualde

    mh

    h

    gD

    VLfh

    doreemplazan

    segmD

    QV

    segmD

    QV

    VAQ

    segmQ

    gD

    VLfh

    g

    VHhH

    f

    f

    f

    f

    ii

    i

    ii

    iif

    s

    locf

    14. dos depsitos , cuya diferencia de niveles permanece constante e igual a 10m,

    estn comunicados por un conducto recto y horizontal , constituido por dos tramos: el primero de 40m de longitud y 100mde dimetro; y el segundo de 50m de longitud y

    50mm de dimetro . a la mitad del segundo tramo se intercala un diafragma de 30mm de abertura . los conductos son de acero soldado , nuevo. Determinar el gasto que pasa de un recipiente a otro , as como la lnea piezometrica , teniendo en cuenta

    todas las perdidas

    RTAmH

    energialadeecuacion

    laenvaloresdoreemplazan

    mh

    D

    DK

    cenampliacion

    mh

    Kentrada

    g

    VKh

    localesperdidasdecalculo

    I

    I

    I

    loc

    loc

    iloc

    .9.0031.0)005.0007.0(643.0206.0

    .005.0

    16.01

    .0072.0

    5.0

    2

    2

    1

    2

    2

    Determinacin de los coeficientes K. la velocidad

    en la formula de la perdidas locales es aguas abajo (cuando no se indique lo contrario)

  • SOLUSION: E=0.80mm

    D=10cm

    F1=0.0196

    F2=0.0196 (KC) PARA EL DIAFRAGMA

    A30 =0.000707

    A 50= 0.00196

    A100=0.00785

  • KC= *30.83 +

    KC=17.012

    HALLANDO KC PARA EL ESTRECHAMIENTO

    KC= *0.42 +

    KC=0.398

    HALLANDO CAUDAL MEDIANTE LA ECUACION DE ENERGIA

    H=(0.5*(V100 )2)/2g + + + + + 196.2=11018826.22*Q2

    Q=0.002m3/s

    Q=4.22l/s ENERGIA PERDIDA

    0.15

  • 16. Un depsito, cuyo nivel permanece constante, alimenta al conducto de fierro

    fundido, mostrando en la figura. En C hay un chifln cnico (Cd=0.947) con unas salida de 50 mm.

    Hallemos F en las tuberas. Longitud (A-B)

    = 2log [ ] (NIKURADSE). E=0.3

    = 2log [ ]

    F1 = 0.0238

    Longitud (B-C)

    = 2log [ ]

    F2 = 0.028 HALLEMOS K1 para = 89.86

    K1 = 0.5+0.3(0.589.86+0.2

    K1 = 0.501 K2 = 0.32

    K3 = 0.115 BERNOULLI ENTRE A Y B

    Z0 Z1 = [F1* +KI]+ [F2* +K2]+ [K3+1]

    4= [F1* +KI]+ [F2* +K2]+ [K3+1]}

    Q1 = Q2 =Q3

    4 = [ ( F1* +KI)+ [ ( F2* +K2)+ [ (K3+1)]

    Reemplazando valores.

    4 = [ ( 51.501)+ [ ( 175.32)+ [ (1.115)]

    4 = [ + + ]

    Q = 0.003246

    Entonces las prdidas por friccin son:

    Primero hallemos v1, v2, v3.

    = = = 0.218

  • = = = 0.6485

    = = = 1.63

    Perdidas por friccion

    h = * * = 0.1155m

    h = * * = 3.71m

    hallemos las perdidas en accesorios y curvas.

    h = * = 0.00113m

    h = * = 0.00680m

    h = * = 0.0155m

    = = 0.1354m

    = 3.944 4m.

    18. a) El tanque de agua mostrado en la figura alimenta al conducto A-B de 100 mm

    de dimetro y descarga al ambiente por un orificio, de pared delgada, de 50 mm de dimetro (vanse coeficiente en la fig.6.25). a) Determinar el gasto en el conducto.

    b) Se desea colocar en C una tobera para la medicin del gasto cuyo dimetro en la salida sea de 50 mm. Dicha tobera esta perfilada de manera que la seccin contracta

    coincide con la seccin de salida. para compensar la resistencia suplementaria, debida a esta tobera, sea decidido sobreelevar el tanque de agua en la direccin de la tubera vertical, sin modificar la altura h.

    Calcular la sobreelevacion del tanque, necesario para conservar el gasto original. El factor de friccin en el conducto es f=0.02 y la perdida local en la curva es 0.2 V2/2g.

  • DATOS

    H=12m Cd=0.648

    g=9.81m/s2 Solucin

    a) Q=CdA

    Q=0.648

    Q=0.0195 /s b) Hallemos las perdida por la tubera

    H=F

    H1=0.02

    H1=0.6269m

    H2=0.02

    H2=20.10m La perdida en la boquilla es

    H3=

    H3= cv=0.648

    H3=6.95m

    H4=0.2

    H2=0.2

    H4=0.06279m la carga en la salida al superficie libre

    H5= H5=5.025m LA ALTURA TOTAL ES

    HT= H1+ H2 +H3+ H4+ H5 HT=32.8m

    la tubera que se aumenta es H=32.8-8 = 24.8m

  • 20. La tubera maestra que aparece en la figura tiene una longitud de 1000 m, un

    dimetro de 200 mm, y un factor de friccin f=0.025. Con separaciones de 50 m hay salidas laterales que derivan un gasto q=2 lt/seg.

    a) Determinar en desnivel h que debe tenerse para que el gasto Qt a la salida de la

    tubera, sea de 40 lt/seg. b) Determinar h si se desea que Qt aumenta a 80 lt/seg.

    c) Determinar h si se mantiene Qt=40 lt/seg y se aumenta q a 4 lt/seg.

    F=0.025 X=050m

    Qu1=2l/s Qu2=4l/s

    A) V1= + QS V1= +

    V1=2.546m/s

    HF= (1+ )

    HF= (1+ )

    HF=

    HF= H H=43.33m

    b) V1= + QS V1= +

    V1=5.092m/s

    HF= (1+ )

    HF= (1+ )

    HF=56.44

    HF= H H=169.32m

    c) V1= + QS V1= +

    V1=2.01m/s

    HF= (1+ )

    HF= (1+ )

    HF=8.794m

  • HF= H H=26.38m

    22.-Para la tuberia mostrada en la figura, se pide: a).- cuando L= 10Km, tubo de fierro fundido nuevo(H=20m, Diametro=0.40m),

    cualcular el gasto. b).- Para L=10Km: tubo de acero soldaod nuevo(H=20m, Q=100l/s); calcular D

    .c).- Para L=5Km: tubo de asbesto-cemento (dimetro 0.50m, Q=200l/s), calcular H d).- si para el tubo de fierro fundido, L=1000m; H=20m. Q=20l/s y el dimetro de la boquilla del chiflon.

    SOLUCION a)

    mD

    mL

    kmL

    40.0

    10000

    10

    2500040.0

    10000

    D

    L

    5000 Tomando Bernoulli A y B:

    BAB hfg

    VH

    2

    2

    g

    V

    D

    Lf

    g

    VH BB

    2*

    2

    22

    D

    Lf

    g

    VH B *1

    2

    2

    40.0

    10000*0198.01

    2

    2

    g

    VH B

    segmVB /8893.0

    El gasto es : AVQ *

    222

    40.0*8893.0*7854.0**7854.04

    *

    dV

    dVQ

    segltsegmQ /8.111/1118.03 RTA

    b) H=20m L=10000m Q= 0.1m3/seg. D=?

    En un tubo largo se desprecia las perdidas locales

    Tubo Hierro fundido nuevo; N = 35

    2log85.8

    2

    ND

    gf

    0198.0

    3540.0log85.8

    81.9*22

    f

  • Tubo de acero soldado nuevo N = 34 Kozeny

    Tomando Bernoulli A y B:

    g

    V

    D

    Lf

    g

    VH BB

    2*

    2

    22

    gV

    D

    L

    ND

    g

    g

    VH BB

    2**

    log86.8

    2

    2

    2

    2

    2

    Tomando Bernoulli A y B:

    BAB hfg

    VH

    2

    2

    g

    V

    D

    Lf

    g

    VH BB

    2*

    2

    22

    D

    Lf

    g

    VH B *1

    2

    2

    Tomando Bernoulli A y B:

    BAB hfg

    VH

    2

    2

    g

    V

    D

    Lf

    g

    VH BB

    2*

    2

    22

    D

    Lf

    g

    VH B *1

    2

    2

    252

    4

    2

    log86.8

    1*0827.0

    0827.0

    NDDD

    LQ

    D

    QH

    24

    2

    log86.8

    11

    0827.0

    NDDD

    QH

    24

    2

    34log86.8

    11

    1.00827.020

    DDD

    2434log86.8

    11

    17969.24183

    DDD

    mD 528.0 RTA.

  • C.- Tubo asbesto cemento E= 0.025mm L=5000m D=0.50m Q=0.2m3/seg.

    H=?

    00005.0D

    E

    segmVD

    QV /0185.1

    5.0*

    4*2.0424

    g

    V

    D

    Lf

    g

    VH BB

    2*

    2

    22

    50.0

    5000*0198.01

    2

    2

    g

    VH B

    mkH 53.10 RTA.

    d) tubo de hierro fundido. L=1000m H=20m Q=0.02m2/seg. DDboquilla

    4

    1

    D=?

    Depreciando las perdidas locales:

    g

    V

    D

    Lf

    g

    VH BB

    2*

    2

    22

    2

    54

    2

    **10827.0 QD

    Lf

    D

    QH

    B

    2435log86.8

    *22569214.604594

    D

    Lg

    DB

    Reemplazando y evaluando

    mmD

    mD

    4.143

    1434.0

    D= 150 mm se elige y se regula con una llave.

    TABLA 3 DE GILES

    1952000.1

    0165.1

    2009000.0

    X

    fX

    X

    0195.0

    195200

    200

    2.19.0

    0185.19.0

    Kozeny

    2log85.8

    2

    ND

    gf

  • 23.- En la obra de toma, mostrada en la figura, el tubo es de acero sin costura nuevo;

    su dimetro 1.40m y las longitudes: LAB=2000m; LBC = 9m. Determinar el gasto que transporta y la presin en B. Si dicha presin no es tolerable, indicar que medidas

    deben tomarse para asegurar el gasto calculado, sin considerar las prdidas menores.

    Calculando la velocidad por la teorema de torrecelli.

    V = =

    V = 6.122 /seg.

    Aplicamos la ecuacin de Bernoulli as:

    hf = 76.4599 = 3.53

    V = 1.3245m/seg.

    A = = = 1.5386

    Q = A*V = 1.3245*1.5386 /seg.

    Q = 9.42 /seg.

    Finalmente calculando la presin en el punto D es:

    PB = =

    PB = - 1.731kg/c

    25.- Determinar el gasto que transporta cada una de las tuberas, del sistema

    mostrado en la figura, as como la prdida total de A a B. Las longitudes y dimetros son: L1 = L5 = 750 m; L2 = L4 = 500 m; L3 = 300 m; D1 = D5 = 0.50 m; D2 = D4 = 0.40 m;

    D3 = 0.60 m.

  • Solucin:

    Q = 1,500lit/seg. = 1.5 /seg.

    Aplicando la Ecuacin de Continuidad.

    Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 1.5 /seg. (1)

    Pero sabemos que Q1 = Q5, Q2 = Q4 ; Reemplazando valores en Ec. (1) Se tiene.

    Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 1.5 /seg

    Q = 2Q1 + 2Q2 + Q3 = 1.5 /seg.. (2)

    Por estar en paralelo la prdida de carga son iguales. hf1 = hf2 = hf3= hf4 = hf5 = Ht.......................................................................... (3)

    Asumimos: = 0.025, f2 = 0.022, f3 = 0.030 estos datos se obtienen de la

    Tabla por tanteo.

    hf1 = = = 76.4599 = hf5............................. (4)

    hf2 = = = 63.710 = hf4............................. (5)

    hf3 = = = 25.484 = hf4............................. (6)

    Q1 = . (7)

    Q2 = . (8)

    Q3 = . (9)

    Reemplazando los Ec. 7 , 8 y 9 en la Ec. 2.

    Q = 2Q1 + 2Q2 + Q3 = 1.5 /seg

    Q = 2 + 2 + = 1.5 /seg

    hf = 3.353m. Calculando las velocidades:

    hf = 76.4599 = 3.53

    V1 = 1.3245m/seg.

    A1 = = = 0.19635

    Q1 = A1*V1 = 1.3245*0.19635 /seg.

    Q1 = Q5 = 0.260 /seg.

    hf = 63.710 = 3.53

    V2 = 1.5467m/seg.

    A1 = = = 0.12566

    Q1 = A1*V1 = 1.5467*0.12566 = 0.194 /seg.

    Q2 = Q4 = 0.194 /seg.

    Q = 2Q1 + 2Q2 + Q3 = 1.5 /seg

    2(0.260) + 2(0.194) + Q3 = 1.5 /seg

    Q3 = 0.592 /seg

  • 27.- El sifn mostrado en la figura tiene la siguiente geometra: L1 = 50 m, L2 = 100

    m L3 = 150m, D1 = 75mm, D2 = 50mm, D3 = 75mm. A dems f1 = 0.025; f2 = 0.028 y f3 = 0.025.

    a).- Determinar la carga H, necesaria para que Q3 = 3 Lit/Seg. b).- Si h = 2 m y la longitud del tramo C - D de 20 m, Determinar en qu punto (C o D) se presente la mnima presin; Calcular la magnitud de sta.

    Solucion:

    hf2 = = =

    hf2 = 6.660864m

    hf1 = = = = 6.660864

    Q1 = 0.00015 /seg

    Q1 + Q2 = Q3 = 1.5 /seg

    0.00015 /seg + 0.003 /seg = Q3 = 0.0035 /seg

    a).- Calculando La prdida de carga

    hf3 = = = = hf3 = 1.298m

    H = hf1 + hf3 + hchorro + hvlvula H = 6.60864 + 1.2977103 + 3.0414258

    H = 11m b).- Finalmente calculando la presin en el punto D es:

    PD = =

    PD = 0.273kg/c

    SOLUCION:

  • gD

    VLfh

    g

    VHhH

    i

    ii

    iif

    s

    locf

    2*

    *

    2

    2

    2

    LLEVANDO EN FUNCION DE DIAMETRO Y CAUDAL

    .22.0

    02.0.

    )3.4820*

    (*03.0

    *0827.020

    /03.0

    )1)(*

    (**0827.020

    4

    2

    3

    4

    2

    mD

    fsea

    D

    f

    DH

    segmQ

    KD

    Lf

    D

    QhH f

    .22.0

    02.0

    :

    10*74.1Re

    /01.0**

    *4Re

    0009.0

    .2.0

    5

    2

    mD

    entonces

    f

    moodydediagramadel

    segcmvDv

    Q

    reynoldsdenumero

    D

    mm

    Valores de k. Entrada: 0.5

    Codo: 0.9 Salida:1

    Te: 0.9

    Vlvula abierta: despreciable

  • 36. En el sifn (mostrado en la figura) se desea conocer: a) el gasto total

    que fluye de A a B, si L = 100m; D= 100mm; =0.01cm2/seg; = 0.2mm; H =5 m . b)Cuanto debe ser h, de manera que la presin en C no sea inferior a - 0.6 kg/cm2 .

    Figura del problema 36.

    Solucin. a) Bernoulli entre A y B.

    2 2

    2 2 A Bf

    pA VA pB VBZA ZB h

    g g

    2 2

    1 252 2

    f f

    l V Vh h f

    D g g

  • 2 2

    1 25 ......................2 2

    l V Vf I

    D g g

    Pero tramo 2 y 3 estan en paralelo entonces: 2 3f f

    h h ; ademas L, D.

    son iguales en los tres tramos, por lo tanto: 1 2 3f f f f 2 2

    2 22 3........

    2 2

    l V l Vf f V V II

    D g D g

    1 2 3 1 2 3Q Q Q V A V A V A Adems 2 3Q Q

    por lo tanto 2 3V V

    1 2 3 1 22 ........................V V V V V

    Reemplazando en (II) 2 2 2 2

    1 2 1 15 52 2 2 8

    l V V l V Vf f

    D g g D g g

    2

    211

    55 5 *63.71 ..............

    8

    l Vf f V IV

    D g

    Como: 0.2

    0.002100

    e

    D

    Suponiendo que:

    1 1.5mV

    seg

    Entonces; 5* 150*10 1.5*10

    0.01E

    V DR

    Del DIAGRAMA A - 1 : 0.0243f Reemplazando en la ecuacin (IV), se tiene; 5 > 3.48

    Suponiendo que:

    1 2.0mV

    seg

    Entonces; 5200*10 2.0*10

    0.01ER

    Del DIAGRAMA A 1: 0.024f

    Reemplazando en la ecuacion (IV), se tiene; 5 6.116

  • Interpolando se tiene; 1 1.79mV

    seg

    Por lo tanto reemplazando 1V en se tiene: 2 3 0.895V V Tambin: 1 2 30.0242f f f

    2

    3

    1 1

    1.79 * 0.1* 0.014

    .4mQ V A

    seg

    14 .l

    seg

    12 3 7 .

    2

    Q lQ Qseg

    b). calculo de h.

    Bernoulli entre A y C 2 2

    2 2 A Cf

    pA VA pC VCZA ZC h

    g g

    2 2

    1 10 62 2

    V l Vh f

    g D g

    2

    16 ( 1)2

    l Vh f

    D g

    Pero; 100

    0.0242 24.201

    lf

    D

    Entonces;

    2

    16 (24.2 1)2

    Vh

    g

    2

    16 (24.2 1)2

    Vh

    g

    21.76 (25.2)

    2*9.81h

    3.40 .h m

  • 38. En el sistema de tubos, mostrado en la figura, calcular H, de manera

    que Q1 = 12 lt/seg. Para los siguientes datos: L1 = L3 = 50 m . L2 = 200 m ;D =100 mm ; =0.2 mm ; = 0.01cm2/seg.

    Solucin.

    Bernoulli entre A y C.

    31 21 1 2 2 3 3

    1 2 3

    ll l lK f K f K f K f

    D D D D

    Adems; 1 1 3 3, ,l D l D y por lo tanto: 1 3f f ;Entonces; 1 3K K

    Por lo tanto; 22

    311 3* 1 *

    2 2

    VVH K K

    g g

    Reemplazando; k1 = k3, Entonces; 22

    311 1* 1 *

    2 2

    VVH K K

    g g

    22

    3112 1 .................

    2 2

    VVH K I

    g g

    Bernoulli entre B y C.

    2 22

    3 311 3* *

    2 2 2f f

    V VVH h h K K

    g g g

    2 2

    2 2fA C

    pA VA pC VCZA ZC h

    g g

  • 2 2

    2 2fB C

    pB VB pC VCZB ZC h

    g g

    Por lo tanto; 22

    322 3* 1 * ................

    2 2

    VVH K K II

    g g

    Adems: 3 1 2Q Q Q 3 2 1Q Q Q

    1 3 2V A V A V A 1 3 2V V V

    Como, 3

    1 12 . 0.012 .l mQseg seg

    Entonces: 3 2V V

    1

    2

    0.012*41.5279 / .

    0.1

    Qm seg

    A

    3 2V V 1.5279 / .m seg ..(III) Igualando las ecuaciones I y II, se tiene:

    22

    3112 1

    2 2

    VVK

    g g

    22

    322 3* 1 *

    2 2

    VVK K

    g g

    2 22 2

    3 31 23 1 2 31 * * * 1 *

    2 2 2 2

    V VV VK K K K

    g g g g

    2 22 21 2

    1 2 1 1 2 2* *2 2

    V VK K K V K V

    g g ..(IV)

    11 1 3

    1

    lK f K

    D Por lo tanto, 1 3f f

    51 1* 152.7*10R 1.53*100.01

    E

    V D

    Del DIAGRAMA A - 1 : 1 3 0.0242f f

    1 3

    1000.0242 24.2

    0.1K K

    Reemplazando 1K , en la ecuacin (IV)

    2 2(24.2)*(1.5279) K V 2 256.4943 K V

    2 22

    3 322 3* *

    2 2 2f f

    V VVH h h K K

    g g g

  • 2 222 2 2 256.4943 0.028 .......................( )

    lf V f V V

    D

    Suponiendo que:

    1 1.5mV

    seg

    52 2* 150*10R 1.5*100.01

    E

    V D

    Del DIAGRAMA A 1: 2 0.0243f

    Reemplazando en la ecuacion (V), se tiene; 0.0282 0.054675 Suponiendo que:

    2 1.5 / .V m seg

    52 2* 100*10R 1.0*100.01

    E

    V D

    Del DIAGRAMA A 1: 2 0.0247f

    Reemplazando en la ecuacion (V), se tiene; 0.0282 0.247 .Interpolando se tiene que: 2 1.055 / .V m seg y 2 0.0246f

    Calculo de la 3V

    3 1 2

    3

    3

    33

    0.012 0.008286

    0.020 / .

    2.58 / .

    Q Q Q

    Q m seg

    QV m seg

    A

    REEMPLAZANDO, 1 1 3, ,K V V EN LA ECUACIN (I).

    2 21.5279 2.58

    2*24.2 12*9.81 2*9.81

    22.64 .

    H

    H m

  • 41. En el problema 9.10 determinar la distribucin de gasto en los tubos ,

    cuando el coeficiente de perdida en la vlvula sea KV=0. 9.10. En el sistema mostrado en la figura tiene la siguiente geometra ;H=24m

    ;L1=L2=L3=L4=100m ;adems , f1=f2=f4=0.025 y f3=0.02; el coeficiente de perdida en la valvula KV=30. Calcular los gastos en cada tubo, despreciando las perdidas locales.

    Solucin:

    La perdida de energa entre B y C es :

    0126.010

    04.0

    25

    01.0)/(

    )....(..........

    )/(

    8

    ......

    1002.0

    10002.0

    .,....

    25

    251.0

    100025.0

    2

    0

    2

    0

    2

    3

    33

    3

    14

    2

    22

    12

    KiDi

    KiDi

    QH

    tieneseperdidadeecuacionlapor

    KD

    LfK

    tenemostrestuboelEn

    KK

    D

    LfKK

    n

    i

    n

    i

    V

  • ./0205.010

    0000115.081.92

    4

    )2.0(

    ........

    ./00324.025

    0000115.081.92

    4

    )1.0(2

    4

    )1.0(.

    :....,2

    ..

    .tan..,..........(0000115.0)0238.0(0204.0

    ....arg...

    ./0238.0,.)8280204.0828252(24

    ..,22

    0204.02

    24

    :.........

    828)01.07854.0(6.19)4/(22

    ,22

    )(2

    .......

    0204.081.9937.39

    8

    ).(.Re

    ....937.39)0126.214.3()/(

    32

    2

    3

    32

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    3

    4

    2

    4

    2

    4

    2

    4

    4

    2

    4

    2

    4

    1

    2

    4

    2

    4

    22

    4

    2

    4

    2

    4

    2

    4

    2

    42

    1

    4

    2

    1

    41

    2

    4

    2

    4

    2

    2

    0

    segmQ

    QcaudalelparamaneramismalaDe

    segmK

    HgQ

    esQladondedeg

    VKH

    tienese

    toloporramasdoslasparaigualseraprdidaestamH

    CyBentreacdeperdidaLa

    segmQQ

    valoreslosdoreemplazang

    V

    g

    VkQ

    g

    Vk

    danosDyAentreenergiadeecuacionLa

    QQ

    Dg

    Q

    g

    V

    g

    V

    g

    V

    D

    D

    g

    V

    obtienesedcontinuidadeecuacionlaporDDAdems

    QQ

    H

    enemplazando

    KiDin

    i

    42. Calcular la potencia d la bomba que tiene una eficiencia n= 85%, para que el tubo 2 lleve un gasto de 5 lt/seg. La geometria es: L1=75 m; D1=

    75mm ; 1 2 3f f f 0.03; L2 = L3 = 100 m; D2 = D3 = 50 m; H = 10 m y KV =15.

  • SOLUCIN.

    lK f

    D

    2 3

    1000.03 60

    0.05K K y 1

    750.03 30

    0.075K

    1 2 3 1 30.05 ....................Q Q Q Q Q I Bernoulli entre A y B

    2 2

    2 2B fA B

    pA VA pB VBZA H ZB h

    g g

    2 2 2

    1 1 21 25 10

    2 2 2B

    V V VH K K

    g g g

    2 2 2

    1 1 2

    2 2

    1 2

    10 5 30 602 2 2

    5 29 60 .....................2 2

    B

    B

    V V VH

    g g g

    V VH II

    g g

    Pero; 2 2 2 2 2

    0.005*4* 2.5465 / .

    *(0.05 )Q V A V m seg

    Reemplazando 2V en I 2

    129 24.83.......................2

    B

    VH III

    g

    Bernoulli entre A y C 2 2

    2 2B fA C

    pA VA pC VCZA H ZC h

    g g

    2 22 2

    3 31 11 35

    2 2 2 2B V

    V VV VH K K K

    g g g g

    2 22 2

    3 31 15 30 60 152 2 2 2

    B

    V VV VH

    g g g g

    22

    315 29 75 ................2 2

    B

    VVH IV

    g g

    Igualando la ecuacin III y IV 22 2

    31 129 24.83 5 29 752 2 2

    VV V

    g g g

  • 2

    3329.83 75 2.79 / .

    2

    VV m seg

    g

    Calculo de 3Q 2

    3

    3 3 3 3

    (0.05 )2.79* 0.005478 / .

    4Q V A Q m seg

    Por lo

    tanto.3

    1 2 3 10.005 0.005478 0.010478 / .Q Q Q Q m seg

    1Q 1V * 1A 1 20.010478*4

    2.3717 / .*(0.075 )

    V m seg

    ReemPlazando 1V en la ecuacin III. 2

    (2.3717)29 24.83

    2BH

    g

    33.144 .BH m

    . . 5.3876*0.85

    BV V V

    QHPot C Pot C C

    43. Calcular la presin que debe leerse en el manmetro M, de modo que el nivel de la superficie libre del recipiente A sea el mismo que el del recipiente B;

    asimismo, Q2=5lt/seg. Utilizar los siguientes datos: L1=75m; D1=75mm; L2=L3=100m; D2= D3=50mm; H=10m, f1=f2=f3=0.03 y Kv=0.15.

    Solucin:

  • g

    V

    g

    V

    g

    V

    g

    V

    g

    VP

    CyAentrebernoullideEcuacion

    IIg

    V

    g

    VP

    g

    V

    g

    V

    g

    V

    g

    VP

    ByAentrebernoullideEcuacion

    Lf

    D

    LfK

    D

    LfKK

    IQQQQ

    dcontinuidadeecuacionPor

    mg

    V

    segmQ

    V

    M

    M

    M

    215.0

    260

    2210

    2

    ......

    )(..............................2

    292

    61

    260

    230

    22

    ......

    30075.0

    7503.0

    6005.0

    10003.0

    )....(....................005.0

    ...

    330.02

    ./546.2)05.0(

    4

    2

    3

    2

    3

    2

    1

    2

    3

    2

    1

    2

    1

    2

    2

    2

    2

    2

    1

    2

    2

    2

    1

    1

    32

    3321

    2

    2

    2

    2

    22

    22

    222

    1

    2

    2

    21

    1

    3

    2

    3

    2

    3

    2

    2

    2

    1

    2

    3

    /56.2/21.256761000676.25

    2

    )993.1(29

    2

    )546.2(61

    229

    261

    ).(.......

    ./933.1

    ).(.Re

    ./803.1....;102

    15.6133.061

    102

    15.612

    61

    .),()..(.

    ).(....................102

    292

    15.61

    cmkgmkgP

    ggg

    V

    g

    VP

    IIenyVVdevaloreslososreemplazamFinalmente

    segmV

    Ienemplazando

    segmVdondedeg

    V

    g

    V

    g

    V

    tieneseIIIyIIecuacionIgualando

    IIIg

    V

    g

    VP

    M

    M

    M

  • 45. Para el sistema de tuberas, mostrado en la figura , calcular la potencia

    necesaria de la bomba ,(en CV) con la eficiencia de ochenta por ciento , para que QB= 5 lt/seg. Considere L=210m , D=0.10m y f=0.025.

    Solucin;

    005.0)(

    ...;005.0

    .....

    CA

    CBCA

    VVA

    sonigualesdiametrosloscomoQQQQ

    tienesedcontinuidadeecuacionPor

  • davisCVCVP

    n

    HQCVP

    segmQ

    estotalcaudaleltoPor

    mg

    H

    segmV

    Ienemplazando

    segmV

    dondeDe

    g

    V

    g

    V

    g

    V

    IIIYIIecuacionIgualamos

    IIIg

    V

    g

    VH

    CyAentrebernoullideEcuacion

    IIg

    VH

    g

    V

    g

    VH

    ByAentrebernoullideEcuacion

    mg

    V

    V

    D

    LfK

    IsegmVV

    A

    A

    A

    C

    CAA

    CA

    A

    BA

    B

    B

    CA

    ..................................37.17)(

    7580.0

    601.430239.01000

    75)(

    ./0239.04

    )1.0(407.2005.0

    ;....tan.

    601.43807.182

    )044.3(5.52

    ./044.3

    )(.Re

    ./407.2

    .

    2)15.52(

    25.523807.18

    25.52

    )().(.

    )........(..........2

    )15.52(2

    5.523

    .......

    )(..............................807.182

    5.52

    70.172

    )15.52(2

    5.52

    .......

    0207.02

    )1.0(

    4005.0

    5.521.0

    210025.0

    )....(........../637.0)1.0(

    4005.0)(

    32

    2

    222

    22

    2

    22

    2

    2

    2

  • 46. Desde un deposito, cuyo nivel constante se mantiene a la elevacin de

    20 m. parte un conducto recto de 100 m de longitud. Este desemboca a la mitad de un conducto horizontal perpendicular al primero con el cual se

    une en forma de T. El segundo conducto desemboca, en cada extremo, a un tanque cuyo nivel semantiene a la elevacin de 5.00 m. La distancia desde la T a cada tanque es de 50 m. Determinar los diametros de los

    conductos si se desea obtener - en cada extremo del segundo conducto un gasto de, por lo menos, 25 lt/seg. Los conductos so de fierro fundido y

    los diametros (comerciales) varian de 10 en 10mm .

    Solucin. Para agua a una temperatura de 15c. =1.142*10-6

    Para la tuberia 1.

    Supongamos un diametro de 120 mm.

    Entonces: 1

    1

    1

    QV

    A

    1 2

    0.05*44.42 / .

    *(0.12 )V m seg

    6 51 1* 4.42*0.12R 10 4.64*101.142

    E

    V D

    Para fierro fundido Del DIAGRAMA A 1: 1 0.0238f

    Bernoulli entre A y D

    2 2

    1

    2 2fA D

    pA VA pD VDZA ZD h

    g g

  • 2

    1 1

    1

    20 ( 1) .....................2

    l V pDf I

    D g

    Pero; 1

    1

    1000.0238 19.83..........

    0.12

    lf II

    D

    Reemplazando II en I se tiene. 2

    (4.42)20 (19.83 1)

    2

    pD

    g

    19.75 ..............pD

    m III

    CORRIGIENDO: EN LA ECUACION I 2

    1 1

    1

    20 19.756 ( )2

    l Vf

    D g

    2

    1 1

    1

    0.25 ( )2

    l Vf

    D g

    1V = 0.465 /m seg

    6 51 1* 0.465*0.12R 10 5.09*101.142

    E

    V D

    Para fierro fundido Del DIAGRAMA A 1: 2 0.0255f

    21 0.05*41 1 10.465*

    1

    0.37 370 .Q

    A D D m mmV

    Por continuidad.

    1 2 3Q Q Q pero 2 3Q Q 1 22Q Q

    31 12 3 2 2

    *0.025 / .

    2

    V AQ Q V A m seg

    Bernoulli entre D y B.

    2 2

    2 2fD B

    pD VD pB VBZD ZB h

    g g

    2 2

    22

    (0.465)19.75 5

    2 2

    VK

    g g

    2 2

    2 2214.76 14.76

    2 2

    V l VK f

    g D g

    2

    25.7854 ............................2

    Vf IV

    D g

  • Para la tuberia 2.

    Supongamos un diametro de 120 mm.

    22 2

    *42.21 / .

    *(0.12 )

    QV m seg

    6 5* 2.21*0.1210 2.23*101.142

    E

    V DR

    Para fierro fundido Del DIAGRAMA A 1: 2 0.0245f

    Reemplazando 2f EN LA ECUACIN IV, SE TIENE.

    2 5.32 / .V m seg Y CON ESTA NUEVA VELOCIDAD SE CALCULA EL

    ER6 5* 5.32*0.1210 5.59*10

    1.142E

    V DR

    Para fierro fundido Del DIAGRAMA A 1: 2 0.0238f

    El cual es el 2f aproximado por reitaracin.

    Y con este valor, calculamos el valor mas aproximado de 2V , reemplzando

    el valor de 2f en la ecuacin IV.

    2 22 2

    2

    *40.0767 .

    *

    QD D m

    V

    Luego los diametros correspondientes tenemos: para cada tramo

    2 3 80 .D D mm

    1 370 .D mm

  • 52. en la red( mostrada en la figura) se pide calcular los diametros teoricos de

    la tuberia , de manera que :Q5= 25 l/s, Q6=30l/s, N=38 ( koseny) y la carga de presion minima en las descargas sean de por lo menos 15 m de columna de agua, los tubos

    son de fierro galvanizada.

    L=800D=?

    L=400D=?

    L=500D=?

    L=600D=?

    L=2000D=?

    Q=25 lt/s Q=30 lt/s

    1

    3

    5

    5

    4

    6

    40.00m

    35.00m

    13.00m10.00m

    solucin:

    H=15 m

    Se pide calcular:

    1. Calculando

    Caudal asumido:

    2. Calculando

    Caudal asumido:

    Con estos datos buscamos en la tabla el

    3. Calculando

    Asumimos

    Caudal

    Buscamos en la tabla el

  • 4. Calculando

    Asumimos

    Caudal

    Buscamos en la tabla el

    5. Calculando

    Asumimos

    Buscamos en la tabla el Rpta

    54. en la red mostrada se requiere calcular Q2,Q4 y Q6 en este caso Q=76.5

    lt/seg, H6=10 m, L1=80 m, D1=200 mm, f1=0.021, L=100 mm y f=0.025

    L=50 m

    D=100 mm

    f=0.025

    L=50 m

    D=100 mm

    f=0.025

    L, D, f

    2 46

    H =10 m6

    L=80 m

    D=200 mm

    f=0.021

    L=80 mD=200 mm

    f=0.021

    L=80 mD=200 mmf=0.021

    H=?

    Q =76 lt / segt

    Q =?2 Q =?4

    Solucin.

    Calculando con la formula de darcy y weisbach

    Si Q total

    Reemplazamos:

    Calculando C con la formula de Hazen- williams

    Reemplazando

  • Como:

    Caudal supuesto

    Entonces calculamos el la velocidad:

    Reemplazamos con la formula darcy y weisbach

    entonces

    entonces:

    Calculamos el caudal con la tabla de hacen_williams:

    Obtenemos el

    entonces:

    Calculando

    Rpta

    Calculando H:

    Por Bernoulli :

    Rpta

  • 67.) La figura muestra el proyecto del sistema de tubos para combatir

    incendios en una instalacin industrial. En los puntos 1, 2,3 y 4 se requieren instalar hidrantes para abastecer gastos de 15, 30,60 y 15 lt/seg.

    Respectivamente. Determinar el gasto en los tubos del sistema. (Utilice la

    formula de Hazen-Williams, .)95HC considerando que la elevacin de todos los nudos es 70.00 m. Calcular la altura de las cargas de presin, en cada nudo.

    ltltltltQA 156030151

    ltQA 1201 1.) Suponiendo gastos iniciales en las tuberas:

    .25

    .37

    .23

    .53

    14

    43

    32

    21

    LtQ

    LtQ

    LtQ

    LtQ

    Luego reemplazando en la formula de Hazen Williams (N=1.851) para cada

    tramo:

    85.1

    851.163.2 ).279.0(Q

    DC

    Lhf

    H

    )(Q

    hfN

    hfQ

  • Primera interaccin:

    TRAM

    O

    D

    (m)

    L

    (m)

    Q

    (m3/s)

    h

    f (m)

    hf/

    Q

    Q

    Q

    (m3/s)

    1-2 0,

    3 2

    00 0

    ,037 0

    ,7109 13

    .4130 0.

    012629 0.

    0656

    2-3

    0,

    25

    8

    00

    0

    .023

    1

    .4744

    64

    .1040

    0.

    012629

    0.

    03563

    4-3 0,

    25 2

    00 0

    ,037 -

    0.8882 24

    .0065 0.

    012629 -

    0.02437

    4-1

    0,

    25

    8

    00

    0

    ,052

    -

    6.668

    12

    8.2388

    0.

    012629

    -

    0.0394

    SUMATORIA

    -5.3714

    229.7623

    Segunda interaccin:

    TRAMO

    D (m)

    L (m)

    Q (m3/s)

    hf (m)

    hf/Q

    Q Q (m3/s)

    1-2

    0

    ,3

    2

    00

    0

    .065

    1

    .037

    15

    .954

    -

    0.0002357

    0.

    0648

    2-3 0

    ,25 8

    00 0

    .036 3

    .377 93

    .815 -

    0.0002357 0.

    03576

    3-4

    0

    ,25

    2

    00

    0

    .024

    -

    0.399

    16

    .616

    -

    0.0002357

    0.

    02376

    4-1 0

    ,25 8

    00 0

    .039 -

    3.9164 10

    0.42 -

    0.0002357 0.

    03876

    SUMATORIA

    0.09897

    226.816

    Tercera interaccin:

    TRAMO

    D (m)

    L (m)

    Q (m3/s)

    hf (m)

    hf/Q

    Q

    Q

    (m3/s)

    1-2

    0

    ,3

    2

    00

    0

    .065

    1

    .037

    15

    .954

    -

    0.0002

    0.

    062.4

    2-3 0

    ,25 8

    00 0

    .036 3

    .3774 93

    .8153 -

    0.0002 0.

    0315

    3-4

    0

    ,25

    2

    00

    -

    0.024

    -

    0.3988

    16

    .6164

    -

    0.0002

    0.

    0298

    4-1 0

    ,25 8

    00 -

    0.039 -

    3.9164 10

    0.4203 -

    0.0002 0.

    04387

    SUMA

    TORIA

    0

    .0092

    22

    6.806

    De la ltima interaccin se obtiene que:

    .9.4304387.0

    .8.290298.0

    .5.310315.0

    .4.620624.0

    3

    14

    3

    43

    3

    32

    3

    21

    LtmQ

    LtmQ

    LtmQ

    ltmQ

    Rta.

  • 2.) reemplazando en la formula de Hazen Williams dada anteriormente:

    397.01 Ahf

    Restando la altura total con la perdida de energa de cada tramo se obtiene la altura de las cargas de presin para cada nudo:

    mh

    mh

    mh

    mh

    59.953958.014.95

    14.95377.357.98

    57.98017.16.99

    6.99397.0100

    4

    3

    2

    1

    Rta.

    69.) En la red cerrada mostrada en la figura se pide calcular el gasto que se tiene en cada una de las tuberas, si el que sale de la presa es

    ./9012 segltQ En cada toma (3, 4,5) el gasto debe de ser de 30lt/seg. A una presin minima de 10 m. de columna de agua; las tuberas son de

    acero nuevo, sin costuras. Calcular tambin las elevaciones de las cargas piezometricas en distintos nudos.

    ltQ 9012 De la formula de Kozeny :

    2)log86.8(

    2

    ND

    gf

    Para acerro nuevo sin costuras: N=38, reemplazando en cada tubera:

  • 212 )38)4.0log(86.8(

    )81.9(2

    f

    2

    12 1065.1f

    225 )38)35.0log(86.8(

    )81.9(2

    f

    2

    25 1070.1f

    254 )38)3.0log(86.8(

    )81.9(2

    f

    2

    54 1076.1f

    243 )38)25.0log(86.8(

    )81.9(2

    f

    2

    43 1084.1f

    232 )38)15.0log(86.8(

    )81.9(2

    f

    2

    32 1008.2f

    235 )38)15.0log(86.8(

    )81.9(2

    f

    2

    35 1008.2f

    Reemplazando en la formula de Darcy-Weisbach (N=2) para realizar la

    interaccin:

    2

    52

    8Q

    gD

    fLhf

    )(Q

    hfN

    hfQ

    I

    T

    RAMO f

    D

    (m)

    L

    (m)

    Q

    (m3/s)

    h

    f (m)

    hf

    /Q

    Q Q

    (m3/s)

    2-5

    0.017

    0,35

    1500

    0,07

    1.9657

    28.0814

    -0.0013

    0.0687

    5

    -3

    0

    .0208

    0

    ,15

    2

    000

    0.

    015

    1

    0.158

    6

    78.968

    -

    0.0013-0.007

    0

    .0067

    3-2

    0.0208

    0,15

    1000

    0,020

    -9.053

    452.65

    -0.0013

    -0.0213

    SUMAT

    ORIA

    3

    .097

    1

    159.695

  • II

    TRAMO f

    D (m)

    L (m)

    Q (m3/s)

    hf (m)

    hf/Q

    Q Q (m3/s)

    5

    -4

    0

    .0176

    0

    ,30

    1

    000

    0,

    025

    0

    .374

    1

    4.9612 0.007

    0

    .032

    4-3

    0.0184

    0,25

    2000

    -0.005

    -0.0778

    15.568 0.007

    0.002

    3

    -5

    0

    .0208

    0

    ,15

    2

    000

    -

    0,015

    -

    10.185

    6

    78.968

    0.007-

    (-0.0013)

    -

    0.0067

    SUMATORIA

    -9.888

    709.498

    Segunda interaccin: I

    TRAMO f

    D (m)

    L (m)

    Q (m3/s)

    hf (m)

    hf/Q

    Q Q (m3/s)

    2

    -5

    0

    .017

    0

    ,35

    1

    500

    0,

    067

    1

    .9099

    2

    7.6803 -0.0036

    0

    .073

    5-3

    0.0208

    0,15

    2000

    0.007

    2.218

    316.85

    -0.0036-(-0.0005)

    0.01

    3

    -2

    0

    .0208

    0

    ,15

    1

    000

    -

    0,021

    -

    9.928

    4

    75.28 -0.0036

    -

    0.017

    SUMATORIA

    5.853

    819.81

    II

    TRAMO f

    D (m)

    L (m)

    Q (m3/s)

    hf (m)

    hf/Q

    Q Q

    (m3/s)

    5

    -4

    0

    .0176

    0

    ,30

    1

    000

    0,

    032

    0

    .9192

    2

    8.726 0.0005

    0

    .0325

    4-3

    0.0184

    0,25

    2000

    -0.002

    -0.0125

    6.2273 0.0005

    -0.0015

    3

    -5

    0

    .0208

    0

    ,15

    2

    000

    -

    0,007

    -

    1.109

    1

    58.426

    0.0005

    -(-0.0036

    -

    0.01

    SUMATORIA

    -0.202

    193.38

    Obtenindose:

  • .5.10015.0

    320325.0

    .1001.0

    .73073.0

    .17017.0

    3

    34

    3

    45

    3

    35

    3

    52

    3

    32

    LtmQ

    LtmQ

    LtmQ

    LtmQ

    ltmQ

    Rta.

    .1121 mhf Restando la altura total con la perdida de energa de cada tramo se obtiene la

    altura de las cargas de presin para cada nudo:

    mh

    mh

    mh

    mh

    98.309099.189.32

    95.310125.096.31

    96.31928.089.32

    89.321144

    5

    4

    3

    2

  • 72. Determinar la distribucin de gastos en la red, mostrada, donde los tubos

    son de fierro fundido, viejo (Ch =100 HAZEN WILLIANS).

    250 mm 306 m 200 mm 305

    m

    250 mm 306 m 250 mm 306 m

    200 m

    m 2

    44 m

    200 m

    m 2

    44

    m 25

    0 m

    m 2

    44

    m

    25. 2 lt/seg

    12.6 tl/seg

    1 2 3

    6 5 4

    126. 1 lt/seg

    63.2 lt/seg

    25.2 lt/seg

    250 mm 306 m 200 mm 305

    m

    250 mm 306 m 250 mm 306 m

    200 m

    m 2

    44 m

    200 m

    m 2

    44

    m 25

    0 m

    m 2

    44

    m

    25. 2 lt/seg

    12.6 tl/seg

    1 2 3

    6 5 4

    126. 1 lt/seg

    63.1 lt/seg

    25.2 lt/seg

    70.1 lt/seg

    56 lt/seg

    30 lt/seg

    40.1 lt/seg

    27.5

    lt/seg

    30.8 lt/seg 35.6 lt/seg

  • Tramo

    D(cm)

    Lm

    Q1

    (lt/s) supuesto

    S m /1000m

    LH,m

    LH/Q1

    Q

    2

    1

    -2 2

    5 3

    05 70.

    1 13.

    60 4

    .15 0

    .06 0

    .615 0

    .615 6

    9.5

    2

    -5

    2

    0

    2

    44

    30.

    0

    8.5

    0

    2

    .07

    0

    .07

    0

    .615

    -

    7.542

    3

    7.5

    5

    -6

    2

    0

    3

    05

    -

    30.8

    -

    14.60

    -

    4.45

    0

    .14

    0

    .615

    0

    .615

    -

    31.4

    6-1

    25

    244

    -56.0

    -8.70

    -2.12

    0.04

    0.615

    0.615

    -56.6

    -

    0.35 0

    .31

    2-3

    20

    305

    40.1

    16.00

    4.88

    0.12

    8.158

    8.158

    31.9

    3

    -4

    2

    0

    2

    44

    27.

    5

    7.4

    0

    1

    .81

    0

    .07

    8

    .158

    8

    .158

    1

    9.3

    4

    -5

    1

    5

    3

    05

    -

    35.6

    -

    48.00

    -

    14.64

    0

    .41

    8

    .158

    8

    .158

    -

    43.8

    5-2

    20

    244

    -30.0

    -8.90

    -2.17

    0.07

    8.158

    7.542

    -37.5

    -

    10.13 0

    .67

    T

    ramo

    D

    (cm)

    L

    m

    Q2(lt/s)

    supuesto

    S

    m /1000m

    L

    H,m

    L

    H/Q1

    Q

    3

    1-2

    25

    305

    69.5

    13.000

    3.965

    0.057

    -4.8

    -4.8

    74.3

    2

    -5

    2

    0

    2

    44

    37.

    5

    13

    .500

    3

    .294

    0

    .088

    -

    4.8

    -

    19.3

    5

    6.9

    5

    -6

    2

    0

    3

    05

    -

    31.4

    -

    9.100

    -

    2.776

    0

    .088

    -

    4.8

    -

    4.8

    -

    26.6

    6-1

    25

    244

    -56.6

    -8.600

    -2.098

    0.037

    -4.8

    -4.8

    -51.8

    2

    .385 0

    .270

    2-3

    20

    305

    31.9

    10.200

    3.111

    0.097

    14.6

    14.6

    17.4

    3

    -4

    2

    0

    2

    44

    19.

    3

    4.

    000

    0

    .976

    0

    .050

    1

    4.6

    1

    4.6

    4

    .8

    4

    -5

    1

    5

    3

    05

    -

    43.8

    -

    60.500

    -

    18.453

    0

    .422

    1

    4.6

    1

    4.6

    -

    58.3

    5

    -2

    2

    0

    2

    44

    -

    37.5

    -

    14.000

    -

    3.416

    0

    .091

    1

    4.6

    1

    9.3

    -

    56.9

    -

    17.782

    0

    .661

  • Tramo

    D(cm)

    Lm

    Q3

    (lt/s) supuest

    o

    S

    m /1000

    m

    LH,m

    LH/Q1

    Q

    4

    1-2

    25.000

    305

    74.3

    14.00

    4.270

    0.058

    -10.566

    -10.566

    84.822

    2-5

    20.000

    244

    56.9

    25.00

    6.100

    0.107

    -10.566

    -36.982

    93.846

    5-6

    20.000

    305

    -26.6

    -8.50

    -2.593

    0.097

    -10.566

    -10.566

    -

    16.078

    6-1

    25.000

    244

    -51.8

    -7.90

    -1.928

    0.037

    -10.566

    -10.566

    -41.27

    8

    5

    .850 0.

    299

    2-3

    20.000

    305

    17.4

    3.80

    1.159

    0.067

    26.415

    26.415

    -9.024

    3-4

    20.000

    244

    4.8

    0.48

    0.117

    0.024

    26.415

    26.415

    -

    21.624

    4-5

    15.000

    305

    -58.3

    -100.00

    -30.50

    0

    0.523

    26.415

    26.415

    -84.72

    4

    5-2

    20.000

    244

    -56.9

    -23.00

    -5.612

    0.099

    26.415

    36.982

    -93.84

    6

    -34.83

    6

    0.

    713

    68.-Determinar la distribucin de gastos en la red, mostrado en la figura, donde los tubos son de fierro fundido, viejo (C=100)

    tramo

    D

    (Cm)

    L

    (m)

    Q

    (Lt/Sg)

    S

    (m/1000)

    Hl (m)

    Hl (m)

    Hl/Q

    Hl/Q

    (Lt/Sg)

    Qn (Lt/Sg)

    12

    25

    305

    63.05

    10.5

    3.2025

    0.05079302

    2.28870734

    65.3387073

    25

    20

    244

    31.53

    9.5

    2.318

    0.07351729

    2.28870734

    15.7382678

    18.0804395

    16

    25

    244

    -63.05

    -10.5

    -2.562

    0.04063442

    2.28870734

    -60.7612927

    65

    20

    305

    -37.85

    -13.5

    -4.1175

    0.10878468

    2.28870734

    -35.5612927

    -

    1.159 0.

    2737294

    2

    3 2

    0 3

    05 3

    1.53 9

    2.745

    0.08705994

    15.7382678

    47.2682678

    34

    20

    244

    18.93

    3.6

    0.8784

    0.04640254

    15.7382678

    34.6682678

  • 25

    20

    244

    -31.53

    -9.5

    -2.318

    0.07351729

    15.7382678

    2.28870734

    -18.0804396

    54

    15

    305

    -44.18

    -70.5

    -21.5025

    0.48670213

    15.7382678

    -28.4417322

    -

    20.1971 0.

    69368189

    t

    ramo

    D

    (Cm)

    L

    (m)

    Q

    (Lt/Sg)

    S

    (m/1000)

    H

    l (m)

    Hl (m)

    Hl/

    Q

    Hl

    /Q

    (Lt/Sg)

    Qn

    (Lt/Sg)

    12

    25

    305

    65.3387073

    11

    3.355

    0.05134782

    4.68940152

    70.0281088

    2

    5

    2

    0

    2

    44

    18.

    0954131

    3

    .4

    0

    .8296

    0.0

    4584587

    4.6

    8940152

    1.2

    5569264

    21.

    529122

    16

    25

    244

    -61.1313914

    -10.2

    -2.4888

    0.04071231

    4.68940152

    -56.4419899

    65

    20

    305

    -35.9388556

    -12.5

    -3.8125

    0.10608295

    4.68940152

    -31.2494541

    -

    2.1167

    0.2

    4398895

    2

    3

    2

    0

    3

    05

    47.

    2682678

    2

    1

    6

    .405

    0.1

    3550317

    1.2

    5569264

    48.

    5239604

    34

    20

    244

    35.3546094

    12.5

    3.05

    0.08626881

    1.25569264

    36.610302

    25

    20

    244

    -16.8435669

    -2.75

    -0.671

    0.03983717

    1.25569264

    4.68940152

    -20.2772758

    5

    4

    1

    5

    3

    05

    -

    28.743434

    -

    33.5

    -

    10.2175

    0.3

    5547249

    1.2

    5569264

    -

    27.4877414

    -

    1.4335 0.6

    1708163

    tramo

    D

    (Cm)

    L

    (m)

    Q (Lt/Sg)

    S

    (m/1000)

    Hl (m)

    Hl (m)

    Hl/Q

    Hl/Q

    (Lt/Sg)

    Qn (Lt/Sg)

    12

    25

    305

    70.0281088

    13

    3.965

    0.05662012

    -0.05582119

    69.9722876

    25

    20

    244

    21.529122

    4.4

    1.0736

    0.04986734

    -0.05582119

    0.85104714

    20.6222537

    1

    6

    2

    5

    2

    44

    -

    56.4419899

    -

    8.8

    -

    2.1472

    0.0

    380426

    -

    0.05582119

    -

    56.4978111

    65

    20

    305

    -31.2494541

    -9.4

    -2.867

    0.0917456

    -0.05582119

    -31.3052753

    0

    .0244 0.2

    3627566

    2

    3

    2

    0

    3

    05

    48.

    5239604

    2

    1.5

    6

    .5575

    0.1

    3513942

    0.8

    5104714

    49.

    3750075

    34

    20

    244

    36.610302

    13

    3.172

    0.08664228

    0.85104714

    37.4613491

    25

    20

    244

    -20.2772758

    -3.9

    -0.9516

    0.04692938

    0.85104714

    -0.05582119

    -19.3704075

    5

    4

    1

    5

    3

    05

    -

    27.4877414

    -

    32

    -

    9.76

    0.3

    5506737

    0.8

    5104714

    -

    26.6366943

    -

    0.9821 0.6

    2377845

  • 72 Una red de tubos tiene la geometra mostrada en la figura. Todos los tubos

    son de acero soldado, nuevo. Determinar el gasto en los conductos del sistema Utilizando la formula de Darcy-Weisbach calcular las perdidas de friccin

    t

    ramo

    D

    (Cm)

    L

    (m)

    Q

    (Lt/Sg)

    S

    (m/1000)

    H

    l (m)

    Hl (m)

    Hl/

    Q

    Hl

    /Q

    (Lt/Sg)

    Qn

    (Lt/Sg)

    12

    40

    2700

    400

    40

    108

    0.27

    -29.240468

    370.759532

    1

    4

    4

    5

    1

    600

    -

    600

    -

    44

    -

    70.4

    0.1

    1733333

    -

    29.240468

    -

    629.240468

    25

    20

    1400

    100

    76

    106.4

    1.064

    -29.240468

    34.2075235

    36.5520085

    45

    25

    1700

    -100

    -25

    -42.5

    0.425

    -29.240468

    -17.2937859

    -111.946682

    1

    01.5

    1.8

    7633333

    2

    6 5

    0 2

    700 2

    00 3

    .4 9

    .18 0.0

    459 34.

    2075235 234

    .207523

    2

    5

    2

    0

    1

    400

    -

    100

    -

    76

    -

    106.4

    1.0

    64

    34.

    2075235

    -

    29.240468

    -

    36.5520085

    63

    50

    1500

    150

    2 3

    0.02

    34.2075235

    184.207523

    53

    20

    3800

    -50

    -22.5

    -85.5

    1.71

    34.2075235

    -17.2937859

    1.50130939

    -

    179.72

    2.8

    399

    4

    5

    2

    5

    1

    700

    1

    00

    2

    5

    4

    2.5

    0.4

    25

    -

    17.2937859

    -

    29.240468

    111

    .946682

    43

    35

    4100

    -150

    -12

    -49.2

    0.328

    -17.2937859

    -167.293786

    53

    20

    3800

    50

    22.5

    85.5

    1.71

    -17.2937859

    34.2075235

    -1.50130937

    7

    8.8

    2.4

    63