PROBLEMAS RESUELTOS DE CAUDAL EN ORIFICIOS Y VERTEDORES

Vertedores

1.-Determinar el caudal a travs de un vertedero sin contracciones de 3m de largo y 1.2 m de alto, bajo una altura de carga de 0.914m, el valor de m es 1.91

Solucin:

Puesto que el trmino de la altura de velocidad no puede calcularse, un caudal aproximado es:

Para este caudal y

2. Por una caera circular de 3 pulgadas de dimetro se llena un estanque de 20 pie3, en media hora. Calcular el caudal de alimentacin y la velocidad de flujo en la caera.

Como el dimetro de la caera es 3 pulgadas (0,25 pies) la seccin circular es:

3. Un estanque demora a minutos en llenarse abriendo la vlvula 1 y b minutos abriendo la vlvula 2. Cunto demora en llenarse abriendo ambas vlvulas?

Sea V el volumen del estanque, entonces:

y

Sea t el tiempo que tarda en llenarse con las dos llaves abiertas.

Entonces el volumen total ser igual a la suma de lo entregado por cada llave en ese tiempo.

Reemplazando C1 y C2 se tiene de donde

Este es el tiempo que demoran ambas llaves en llenar el estanque actuando juntas.

4. Un estanque de almacenamiento de 500 galones de capacidad, se llena por las llaves 1 y 2, que permiten caudales de 10 y 15 GPM, respectivamente, y se vaca por una tercera de 20 GPM.

Estando totalmente vaco el estanque, se abre la llave 1; 10 minutos despus se abren las otras dos, y 10 minutos despus se cierra la llave 3. Cunto demora en llenarse el estanque?

Tenemos que V = C t

Sea V el volumen que se llena con slo la 1 llave abierta.

V = 10 10 galones = 100 galones

Sea V el volumen que se llena con las tres llaves abierta.

V = 10 10 + 15 10 20 10 = 50 galones.

Sea V el volumen que se llena despus de cerrar la tercera llave y t el tiempo transcurrido desde entonces hasta que se llena el estanque.

V = 10t + 15t

Pero V = V + V + V

500 = 100 + 50 + 25t

t = 14 minutos

El tiempo de llenado es, entonces: 10 + 10 + 10 = 34 minutos.5. Sabiendo que: PA PB = 14.500 psi; dA = 25 cm; dB = 5 cm y S del fluido igual 0,90. Determine el caudal en m3/s. Sol. 0,926 m3/s

6. Un recipiente cilndrico de 3 m de alto est lleno de agua, a 90 cm de la base se le practica un orificio de 2 cm2 de seccin, determinar:

Cul ser la velocidad de salida?Sol. 6,41 m/sCul ser el alcance del chorro?Sol. 2,74 m7. Calcular la velocidad de salida de un lquido por un orificio situado a 6 cm de la superficie libre del lquido. Sol. 108,4 cm/s8. Por una caera circula agua con un rgimen estacionario a caudal constante. Considerando dos secciones de esa caera; S1 = 5 cm2 y S2 = 2 cm2, cul ser la velocidad en la segunda seccin, si en la primera es de 8 m/s?Sol. 20 m/s9. Calcular el volumen que pasa en 18 segundos por una caera de 3 cm2 de seccin si la velocidad de la corriente es de 40 cm/seg Sol. 2160 cm310. La velocidad de una corriente estacionaria es de 50 cm/s y su caudal es 10 L/s. Cul es la seccin transversal del tubo? Sol: 0,02 m2_1145006564.unknown

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