PROBLEMAS DE HIDRAULICA-GRUPO N°02

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“FACULTAD DE INGENIERIA ARQUITECTURA Y URBANISMO” “ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL” CURSO: HIDRAULICA TEMA : EJERCICIOS DE APLICACION GRUPO N° 02 CICLO: VII EJERCICIOS ELABORADOS POR: BARBARAN ASALDE CARPLINA PAREDES QUINTANA REYNALDO PAZ PASTOR ROBERTO CARLOS SECLEN CHIRINOS EDGAR DOCENTE:  ARBULÚ RAMOS JOSE DEL CARME N FECHA DE ENTREGA: PIMENTEL 30 SEPTIEMBRE DEL 20!

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“FACULTAD DE INGENIERIA ARQUITECTURA Y URBANISMO”

“ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL”

CURSO: HIDRAULICA

TEMA : EJERCICIOS DE APLICACION

GRUPO N° 02

CICLO:

VII

EJERCICIOS ELABORADOS POR:

BARBARAN ASALDE CARPLINA

PAREDES QUINTANA REYNALDO

PAZ PASTOR ROBERTO CARLOS

SECLEN CHIRINOS EDGAR

DOCENTE:

 ARBULÚ RAMOS JOSE DEL CARMEN

FECHA DE ENTREGA:

PIMENTEL 30 SEPTIEMBRE DEL 20!

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PROBLEMAS DE HIDRAULICA

215.- UN CANAL DEBE TRANPORTAR 750 lts/seg; LA INCLINACION DE LAS PAREDESIMPUESTA POR LA NATURALEZA DEL TERRENO ES 2 HORIZONTAL Y POR 

VERTICAL Z!2"# SE $UIERE EVITAR EL REVESTIMIENTO DE LOS TALUDES POR LO TANTO LA VELOCIDAD DEL A%UA NO DEBE SOBREPASAR DE &#0'/seg# PARAEVITAR EL DETERIORO DEL LECHO Y DE LOS TALUDES# DETERMINAR LASDIMENSIONES DEL PER(IL TRANSVERSAL CON LA CONDICION DE $UE LAPENDIENTE SEA MINIMA )!0#*0"

B#+" EN EL CASO DE REVESTIR LAS PAREDES, EL (ONDO CON PIEDRAEMBO$UILLADO, )!0#020", -C.les SERAN LAS NUEVAS DIMENSIONES DELPER(IL, MANTENIENDO UN TIRANTE DE 0#0'# CON UNA PENDIENTE DE S!0#051EN EL CASO DE REVESTIR LAS PAREDES, EL (ONDO CON PIEDRAEMBO$UILLADO, )!0#020", -C.les SERAN LAS NUEVAS DIMENSIONES DELPER(IL, MANTENIENDO UN TIRANTE DE 0#0'# CON UNA PENDIENTE DE S!0#051#

SOLUCION

Q = 0.75 m3/s

z = 2.00

vmax = 1.00 m/s

n = 0.030

Ɵ = 0.46 rad

MINIMA DE INFILTRACION:

b = 0.944y

0.75 = by + 2y2

0.75 = 2.944y2

y = 0.50 m

b = 0.48 m

A = 0.75 m2

P = 2.73 m

R = 0.27 m

MANNING:

= 0.516!

θ¿2

¿¿¿¿

V   b

 y=4 tan ¿

Q= A×

v=1

n R

2 /3S

0.5

1=  1

0.030(0.27 )2/3(S)0.5

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b)

n = 0.020

= 0.058

y = 0.40 m

z = 0 "P#$dra $mb%&'#((ada)

A = by + zy2 = 0.4b

P = b + 0.8

Manning:

b = 0.71 m

A = 0.28 m2

P = 1.51 m

R = 0.19 m

2&#+ EL %ASTO TRANSPORTADO POR EL CANAL DE ALIMENTACION DE UNA CENTRALHIDROELECTRICA ES DE 0 '*/seg# LOS TALUDES ESTAN REVESTIDOS DEHORMI%ON Y SU INCLINACION ES DE &#253&, Z!&#25"#

 P=b+2 y √ 1+ z2

Q=1

n A R

2 /3S

0.5

0.75= 0.4b

0.030 (  0.4 b

b+0.80 )2/3

(0.058)0.5

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A#+" CALCULAR LAS DIMENSIONES DEL PER(IL TRANSVERSAL, PARA UNTIRANTE DE A%UA DE 2#00'# Y UNA PENDEIENTE S!0#0001 EMPLEAR LA(ORMULA DE BAZIN CON '!0#*0"

B#+" CONSERVANDO LA VELOCIDAD DEL CASO ANTERIOR, SE RE$UIERE LASECCION DE MA4IMA E(ICIENCIA HIDRAULICA# -$. DIMENSIONES DEBE

TENER LA SECCION TRANSVERSAL Y CUAL DEBE SER LA PENDIENTE EN EL(ONDO DEL CANAL6 EMPLEAR LA (ORMULA DE MANNIN% CON )!0#0&7"#

C#+" SI SE E4I%E LA SECCION DE MA4IMA E(ICIENCIA HIDRAULICAMANTENIENDO UNA PENDIENTE DE 0#&0# -$. DIMENSIONES TENDRA ELPER(IL Y CUAL SERA LA VELOCIDAD DEL A%UA6 EMPLEAR LA (ORMULA DEMANNIN%"#

SOLUCION

Q = 60 m3/sZ = 1.25

8"y = 2.00 mS = 0.0008m = 0.30

B89:)3

Ce9<3

=>e83   A = by + zy2

Pe>?'et>@3

A = 2b + 5.25P =b + 6.403

B89:) e) Ce9<3

C =  87

1+  m

√  R

V =C √ 

 P=b+2 y √ 1+ z2

V =87√  RS

1+  m

√  R

Q=87√  RS

1+ m

√  R

× A

Q(1+ m

√  R )=87  A √  R

Q (√  R+m)=87  AR√ S

Q(√ A

 P+m)=87

 A2

 P √ S

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  b = 9.80 mA = 24.85 m2

  P = 16.20 m  R = 1.53 m  v = 2.41 m/s

"v = 2.41 m/sn = 0.017

 = 0.67 radƟ

MEH3

  b = 0.702y

  24.85 = by + zy2  24.85 = 0.702y2 + 1.25y2

y = 3.57 m

 b = 2.50 m

A = 24.85 m2

P = 13.93 m

R = 1.78 m

M8)):)g3

1.02 = 36.56! S.05S = 0.078"

60(√ 2 b+5b+6.4

+0.30)=87(2b+5)2

b+6.4  √ 0.008

θ¿2

¿¿¿¿

b

 y=2 tan¿Q= A×

Q=1

n A R

2 /3S

0.

60=  1

0.017 ( A5

 P2 )

1 /3

S0.5

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"S = 0.10"

MEH3

 b = 0.702y

#r$a% A = by + zy2 = 1.952 y2P$r&m$'r(%

P = 3.904 y

R = 0.500 y

y = 3.41 m b = 2.39 mA = 22.70 m2P = 13.31 mR = 1.71 mv = 2.64 m/s

θ¿2

¿¿¿¿

b

 y=2 tan¿ P=b+2 y √ 1+ z

2

Q=1

n A R2 /3 S0.

V  60=  1

0.017(1.95 y

2)0.5 y2/3

0.00

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2&7#+ SE TIENE UN CANAL TRAPEZOIDAL DE 5#00'# DE ANCHO EN LA SUPER(ICIE,*#00'# DE ANCHO EN EL (ONDO TALUDES DE 0" Y &#00'# DE PRO(UNDIDAD DEA%UA# EL COE(ICIENTE DE RU%OSIDAD DE UTTER ES 0#0*0# LA CAPACIDADDEL CANAL ES DE &5'*/seg# SE RE$UIRE SABER CUANTO HABRIA $UEPRO(UNDIZAR DICHO CANAL, CONSERVANDO EL MISMO ANCHO SUPER(ICIAL YTALUDES PARA AUMENTAR SU CAPACIDAD UN 20 MAS#

SOLUCION

) = 5.00 m b = 3.00 mƟ = 60* z = 0.58y = 1.00 mm = 0.03Q = 15 m3/s

.tte>3

Ce9<3

A = 3.58 m2P = 5.31 mR = 0.67 m

.tte> e) Ce9<3

  S = 0.280"

P>@.)F:98)F@ G8>8 .) 8.F8l Fe 203

z = 0.58) = = 3.00 mQ = 3.00 m3/s

= b + 2zy3 = b+ 1.16y

 b = 3 , 1.16y

=>e83 A ! < 9<2

C =100

1+m

√  R

V =C √ 

V =100√  RS

1+  m

√  R

Q=100√  RS

1+  m

√  R

× A

15=100√ 0.67S

1

+

 0.030

√ 0.67

×3.58

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Pe>?'et>@3

A = by + 0.58y2 = 3y , 0.58y2P = b + 2.31y = 3+ 1.15y

  y = 4.63 m

 P=b+2 y √ 1+ z2

Q=100√  RS

1+  m

√  R

× A

Q(1+ m

√  R )=100 A √  RS

Q(1+   m

√  R )=100 A √  R

Q (√  R+m)=100 AR√ S

Q(√ A

 P+m)=100

 A2

 P  √ S

3(√ 3 y−0.58 y2

3+1.15  y  +0.030)=100

(3 y−0.58 y2)2

3+1.15 y  √ 0.0028

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2&1#+ SI EL PROBLEMA ANTERIOR, EN VEZ DE PRO(UNDIZAR EL CANAL, LOENSANCHAMOS, CONSERVANDO LA MISMA PRO(UNDIDAD Y TALUDES# -C.lSERIA LA BASE SUPERIOR6 SI EL PROBLEMA ANTERIOR, EN VEZ DEPRO(UNDIZAR EL CANAL, LO ENSANCHAMOS, CONSERVANDO LA MISMAPRO(UNDIDAD Y TALUDES# -C.l SERIA LA BASE SUPERIOR6

SOLUCION

-( %) = = 5.00 m

 b = 3.00 m

) = b + 2!z!5 = 3 + 2!0.58! = 1.20 m

E)s8)8)F@ G8>8 .) 8.F8l Fe &203

z = 0.58y = 1.00 mQ = 18.00 m3/s

#r$a% A = by + zy2P$r&m$'r(%

A = by + 0.58y2 = b + 0.58

P = b + 2.31y = b + 2.31

 b = 4.21 m

Cl.l@ B3

=1.20 m b =4.21 m

 P=b+2 y √ 1+ z2

Q=100√  RS

1+  m

√  R

× A

Q(1+   m

√  R )=100 A √  R

Q (√  R+m)=100 AR√ S

Q(√ A

 P+m)=100

 A2

 P  √ S

18(√ b+0.58b+2.31+0.030)=100

(b+0.58)2

b+2.31  √ 0.0028

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) =b + 2!z!) =5.60 m

2&#+ SE DESEA ELE%IR LA SECCION HIDRAULICA DE UN CANAL PARA UN %ASTO DE5# '*/seg# S!0#00& Y )!0#0&5, ENTRE LAS SECCIONES DE BASE !&#20'# Y TALUDZ!&#5 Y OTRA DE ! 0#0'# Y TALUD Z!&#25#

-DECIR CUAL ES LA MAS CONVENIENTEY POR$UE6

-A CUANTO ASCENDERIA EL AHORRO EN REVESTIMIENTO DE 2M# A RAZON DES/#50#00 EL '2# DE LA SOLUCION ELE%IDA6

SOLUCION

Q = 5.90 m3/s

S = 0.001  = 0.015

= 2.00 m

-(s'( =S/. 50/m2

C8)8l &

) = 1.20 m

Z = 1.50

#r$a% A = by + zy2

P$r&m$'r(%

A = 1.2y + 1.5y2

P = 1.2 + 3.61y

M8)):)g3

y = 1.22 m

P = 5.60 m

C8)8l 2

) = 0.90 m

Z = 1.25

#r$a% A = by + zy2

 P=b+2 y √ 1+ z2

Q=1

n A R2 /3

S0.5

5.90=  1

0.015 ( (1.2 y+1.5 y2)5

(1.2+3.61 y )2 )1/3

(0.001)0.5

 P=b+2 y √ 1+ z2

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P$r&m$'r(% 

A = 0.9y + 1.25y2

P = 0.9 + 3.2y

M8)):)g3

y = 1.38 m

P = 5.32 m

Ms C@)Je):e)te el Fe 'e)@> Ge>?'et>@%

Pm$n = 5.32 m b = 0.90 m

z = 1.25

A@>>@3

P , Pm$n = 0.28 m

A@>>@3S/# 21,0&#1

Q=1

n A R

2 /3S

0.5

5.90=  1

0.015 ( (0.9 y+1.25 y2)5

(0.9+3.2 y )2 )1 /3

(0.001)0.5