EJERCICIOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS I
EJERCICIOS DE MECÁNICA DE FLUIDOS I
CAPÍTULO V- (ORIFICIOS, TUBOS Y
CAPÍTULO V- (ORIFICIOS, TUBOS Y COMPUERTAS)
COMPUERTAS)
CAPÍTULO VI-(VERTEDEROS)
CAPÍTULO VI-(VERTEDEROS)
1.
1. Un depósito de 3.66 m de largUn depósito de 3.66 m de largo y 1.22 m de ancho cono y 1.22 m de ancho contiene 1.22 m de agua.tiene 1.22 m de agua. ¿Cuánto tiempo tardara en bajar el agua a 0.31m de profundidad si en el fondo ¿Cuánto tiempo tardara en bajar el agua a 0.31m de profundidad si en el fondo del depósito se abre un orificio (c= 0.60) de 7.32cm de diámetro?
del depósito se abre un orificio (c= 0.60) de 7.32cm de diámetro?
Solución:
Solución:
D D = = 0.07620.0762
V V = = 4.064.06
A =A =
H H = = 1.221.22
Aplicando gasto tenem Aplicando gasto tenemos:os:
Además
Además el el caudal caudal se se puede puede tambiéntambién calcular de la siguiente manera:
calcular de la siguiente manera:
Luego igualamos 1 y2: Luego igualamos 1 y2:
2. Un depósito rectangular de 4.88 m por 1.22 m contiene 1.22m aceite de 0.75 de densidad relativa. Si tarda 10 minutos y 10 segundos en vaciarse el depósito a través de un orificio de 10 cm de diámetro situado en el fondo, determinar el valor medio del coeficiente de descarga.
Solución:
Datos:
(
)
Despejamos C:
√
3. Al final de un depósito de sección cuadrada, de 3.05m de lado, está situado un vertedero sin contracciones. Si la altura inicial de carga sobre un vertedero es 0.61m. ¿Cuánto tiempo tardará en salir 3.54m3 de agua del depósito? (m=1.84).
Solución:
Datos:
;
L = 3.05m.
⁄
⁄
∫
∫
⁄
⁄
⁄
⁄
4. Un canal rectangular de 18.30m de largo por 3.05m de ancho desagua su flujo a un vertedero sin contracciones de 3.05m de largo bajo una altura de carga de 0.31m. Si la alimentación se corta instantáneamente, ¿Cuál será la altura de carga sobre el vertedero a los 36s? (m=1.84).
Solución:
Datos:
;
;
L = 3.05m.
⁄
⁄
∫
∫
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
⁄
5. Un orificio de 15.3 cm de diámetro evacua 0.34 m3/s de agua bajo una altura de carga de 44 m. Este caudal pasa a un canal rectangular de 3.66 m de ancho alcanzando una altura de 0.92 m, y de ahí fluye por encima de un vertedero con contracciones. La altura de carga sobre el vertedero es 0.305 m. ¿Cuál es la longitud del vertedero y el coeficiente del orificio?
Datos:
Canal: ancho = 3.66m, altura de carga = 0.92m.
Vertedero con contracciones: L =?? , altura de carga = 0.305m, C =?? Orificio : Q = 0.34 m3/s , altura de carga = 44m , ø = 15.3cm
Solución:
En el orificio :
√
6. Una boquilla cilíndrica de 2.5 cm de diámetro está conectada a un reservorio. La carga sobre la boquilla es de 3.3, Asumiendo que Cv = 0.8 a lo largo de la
tubería, Cс = 0.65 en la entrada de la boquilla y que el 80% de la perdida de carga ocurre en la sección de la máxima contracción y la salida. Hallar
a) La descarga
b) La presión en la sección de máxima contracción.
Solución
a) La descarga:
El coeficiente de descarga es:
Donde :
√
b) La presión en la sección de máxima concentración:
BIBLIOGRAFÍA:
Los ejercicios desarrollados son de los siguientes libros:
I. RONAL V, GILES. Mecánica de los Fluidos e Hidráulica. Ed. McGraw – Hill. México. 1999. 12.81.
(Ejercicio 1)
12.82.(Ejercicio 2)
12.85.(Ejercicio 3)
12.86.(Ejercicio 4)
12.88.(Ejercicio 5)
II. CACERES NEIRA. Problemas de Hidráulica I. Lima . Perú. 1999
