Parte escrita del final de Hidráulica General del 03 de marzo de 2008. Lugo de resolver estos problemas comienza la parte oral donde se puede preguntar sobre todos los temas.

- Diseñar un canal de sección trapecial de pendiente <tex>0.001</tex> con material de tierra vegetal compacta para un caudal de <tex>10 m^3/s</tex> que sea de máxima eficiencia.

  1. Calcular las perdidas que tiene un conducto a presión de <tex>10000m</tex> hecho de PVC de <tex>0.5m</tex> de diametro y un caudal de <tex>0.4m^3/s</tex>.
  2. Describir lo que es la red de escurrimiento, formulas básicas, modos de utlizarla, ejemplos sencillos, etc.

Al ser de tierra vegetal compacta se utiliza, un <tex>m=1</tex> si la altura es menor a un metro y <tex>m=1.5</tex> si es mayor a un metro. El n de Manning es aproximadamente <tex>0.024</tex>. Para máxima eficiencia se útiliza la fórmula <tex>\frac {h}{Bf} =  \frac {1}{2  \sqrt{1+m^2}-m}</tex> que proviene de mínimizar el périmetro mojado con un <tex>m</tex> y una sección constante.

Pruebo primero con <tex>m=1.5</tex> y como resultado obtengo <tex>\frac {h}{Bf}=0.475</tex>. Busco este número en la tabla Woodward y Posey junto al talud ya fijado obtego que <tex>\frac {Q \cdot n}{h^{8/3} \cdot i^{1/2}}=2.65</tex>. Por lo tanto, se obtiene un canal de tirante <tex>1.48m</tex> y una base de fondo de <tex>3.12m</tex> que cumple con lo pedido.


Averiguo primero el número de Reynolds <tex>Re= \frac {U \cdot D}{ \nu } = \frac {4 \cdot Q}{ \pi  \cdot D \cdot  \nu } =1.018.591.6 </tex>. Tomando al PVC como un material casi liso que respeta muy bien la linea de tuberías lisas del abaco universal, busco en el mismo, el valor de <tex>f</tex> y luego utilizando la ecuación de Darcy, hallo las pérdidas a lo largo de toda la tubería <tex>\Delta J=f \cdot  \frac {l}{D} \cdot  \frac {u^2}{2g}  = 0.117 \cdot \frac {10000m}{0.5m} \cdot \frac {(2.03m/s)^2}{2 \cdot 9.81m/{s^2}}=494.97m</tex> que es lo que se pedía.

materias/69/01/final_1_20080303_1.txt · Última modificación: 2008/03/07 04:48 por porra87
 
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