problemas de fluidos

1. UNIVERSIDADNACIONALDESAN AGUSTIN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
PROBLEMAS PROPUESTOS DE HIDRAULICA GRUPOS A, B y C - 2017-II
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1.- Se ha medido la distribucion vertical de velocidades en un canal muy ancho, encontrandose los
siguientes valores:
H(m) Vh (m/s)
0.05
0.10
0.30
0.50
0.70
0.90
1.10
1.25
1.60
1.65
1.85
1.90
El tirante es y=0.95 m
2.- Se tiene un fluido con Sg = 0.8 que fluye en una línea de conducción de 10” y rugosidad
absoluta κ = 0.0008 m. Si para un Numero de Reynolds Re = 1.8 x 106 se tiene que Vh=0.05m = 3.1
m/s, se pide calcular el caudal Q y el esfuerzo de corte en el fondo de la tubería τo.
3.- Se tiene aceite con densidad relativa Sg = 0.80 y viscosidad dinámica μ = 1.5Poise que es
bombeada de un deposito a un tanque que esta 4.5 m más alto a través de una tubería de 2.5”
y 50 m de longitud. Además se sabe que la presión a la salida de la bomba es equivalente a 12m
de agua. Se pide calcular el Caudal que circula por la tubería.
4.- En qué punto de la sección transversal de una tubería circular hay que medir la velocidad de tal
manera que esta sea igual a la velocidad media del flujo en la sección completa? Suponer que el
flujo es Laminar.
5.- Deduzca las expresiones para obtener el esfuerzo de corte τ en canales muy anchos y no
anchos, luego obtenga el esfuerzo de corte en el fondo del canal.
6.- Glicerina (Sg=1.26) a 40°C fluye en la parte del ducto que esta fuera de los tubos cuadrados que
se muestran en la figura. Calcule el número de Reynolds para un caudal de 0.10 m3/s. El flujo es
Laminar?.
Calcular:
a) el gasto especifico q
b) la velocidad media V
c) graficamente la distancia h del fondo a la que la velocidad
es igual a la velocidad media
d) el coeficiente de Coriolis α
e) el coeficiente de Boussinesq β
f) el numero de Reynolds

2. 7.- En la Fig. 1 se muestra un sistema utilizado para rociar agua contaminada hacia el aire, con el
fin de aumentar el contenido de oxigeno del agua y hacer que los solventes volátiles se
vaporicen. La presión en el punto B, justo encima de la cabeza de la boquilla debe estar a 25
lb/pulg2 relativa para que la boquilla funcione adecuadamente. La presión en el punto A (la
entrada de la bomba) es de -3.5 lb/pulg2 relativa. El caudal es de 0.50 pies3/s. La viscosidad
dinámica del fluido es μ = 4.0x10-5 lbxseg/pie2. La gravedad específica del fluido es de 1.026.
Calcule la potencia transmitida por la bomba al fluido, tomando en cuenta la perdida por
fricción en la línea de descarga.
8.- Para el sistema que se muestra en la Figura 2, calcular la potencia en HP que transmite la
bomba al agua, para bombear 50 gal/min de agua a 60 °F hacia el tanque (1pie3/s=449 gal/min).
El aire en este está a 40 lb/pulg2 relativa. Considere la pérdida por fricción en el conducto de
descarga cuya longitud es de 225 pies, y desprecie cualquier otra perdida.
9.- Se bombea aceite a razón de 19 l/s en una tubería de 10 cm de diámetro. La densidad relativa
del aceite es 0.85 y la viscosidad es 0.01 kg-s/m2. Cuál será la diferencia entre las lecturas de los
manómetros de los puntos A y B mostrados en la figura?. Cuál es la velocidad máxima que se
presenta en la tubería?
Fig.1
Fig.2
Fig.2

3. 10.- En la Figura 3 se muestra una bomba que saca 840 litros/min de aceite crudo (sg = 0.85) de un
tanque de almacenamiento subterráneo hasta la primera etapa de un sistema de
procesamiento. a) Si la pérdida total de energía en el sistema es de 4.2 N.m/N de flujo de
aceite, calcule la potencia transmitida por la bomba. b) Si la pérdida de energía en el conducto
de succión es de 1.4 N.m/N de flujo de aceite, calcule la presión en la entrada de la bomba. (4p)
11.- Una bomba sumergible para pozo profundo produce 745 gal/h (Q), de agua mediante un
conducto de 1 pulg. Calibre 40, cuando se encuentra funcionando en el sistema mostrado en la
Figura 4. Se presenta una pérdida de energía de 10.5 lb-pies/lb en el sistema de conductos. a)
Calcule la potencia transmitida por la bomba al agua. b) Si la bomba requiere 1 hp, calcule su
eficiencia, (1gal=3.785 litros).
12.- En la instalacion mostrada en la figura, la perdida de carga de A a B y desde C a D es de una
altura de velocidad y desde B a C es de dos alturas de velocidad, siendo el diametro constante
de la tuberia de 15 cm. a) Determinar la presion en los puntos B y C (en m). b) Dibuje la Linea
Fig. 3
Fig.4

4. de Alturas Piezometricas L.A.P. y a que conclusion lo lleva el grafico con respecto a las alturas
de presion.
13.- Para el sistema mostrado el flujo de agua es de 0.127 m3/s sin la bomba. Calcular la potencia
aproximada que necesita la bomba para mantener un caudal de 0.170 m3/s. (4p)
60m
6” Bomba 6” 3”
Kc= 0.37
El Profesor.