ejercicios vertederos, orificios y compuertas

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ORIFICIOS PROBLEMA 1 El orificio circula practicado en la pared vertical de un recipiente que contiene agua, tiene un diámetro D=0.10 m y desaloja un gasto Q=29.5 lt/seg con una carga H=2m. Con el sistema de coordenadas indicado en la fig 6.5, se ha medido en el laboratorio que x=3m y y=1.15m, para el punto 1. Calcular los coeficientes de contracción, gasto y velocidad.

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Mecanica de fluidos

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Page 1: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

ORIFICIOS

PROBLEMA 1

El orificio circula practicado en la pared vertical de un recipiente que contiene agua, tiene un diámetro D=0.10 m y desaloja un gasto Q=29.5 lt/seg con una carga H=2m. Con el sistema de coordenadas indicado en la fig 6.5, se ha medido en el laboratorio que x=3m y y=1.15m, para el punto 1. Calcular los coeficientes de contracción, gasto y velocidad.

Page 2: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

PROBLEMA 2

El orificio de pared delgada, de la fig. 6.8, es cuadrado (a=0.18m) y trabaja con una carga h=0.5m. Sobre la superficie libre del líquido actúa una presión Po=1.45 kg/cm2. Determinar el gasto que descarga el orificio.

Page 3: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

PROBLEMA 3

Calcular el gasto que descarga el orificio del Problema 1, cuando:

a) Aumenta la carga H a 3mb) Se reemplaza por un tubo corto de 40 cm de largoc) Se sustituye por un tubo divergente con redondeamiento de sus aristas cuyo ángulo es

ɵ=6º

Page 4: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

PROBLEMA 4

Calcular el gasto del orificio (mostrado en la fig 6.26) cuyo diámetro d=0.12 m y el tubo que lo alimenta, D=0.20 m. La carga de presión medida en el manómetro es de 1 kg/cm2 y se encuentra a una altura h=1.5 m.

PROBLEMA 5

Calcular el tiempo necesario para la diferencia de niveles (entre dos exclusas) pase de H=6m a H1=2m, si ambas tienen un área horizontal A1=A2=750 m2 y se comunican a través de dos orificios: Cada uno con con un área de 0.5 m2 y un coeficiente de gasto Cq=0.50

Page 5: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

VERTEDEROS

PROBLEMA 1

Calcular el gasto en un vertedor rectangular de pared delgada en un canal del mismo ancho de la cresta b=2.5 m, que trabaja con una carga h=0.42 m, cuya cresta se encuentra a w=1.00 m del piso del canal

PROBLEMA 2

Calcular la carga necesaria en el vertedor del Problema 1, si se desea un gasto de 2 m3/seg en las mismas condiciones de descarga libre.

Page 6: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

PROBLEMA 3

¿Cuál sería el gasto en el Problema 1, si el vertedor tuviera una inclinación ɵ=45º (Fig. 7.5)

PROBLEMA 4

Calcular la descarga libre de un vertedor rectangular de 3 m de longitud, con una carga de 0.60 m, ubicado en un canal de forma rectangular que tiene 5 m de ancho, en el que la elevación de la cresta es de 0.80 m sobre el fondo.

Page 7: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

PROBLEMA 5

Sobre una placa con las dimensiones que se presentan en la fig. 7.5. De produce un vertido superior y una descarga por el orificio del fondo. El ancho de la placa es de 1.00 m y es igual al del canal. Determinar cuál es el gasto de vertido si el del orificio es Qo=0.3 m3/seg, suponiendo que en ambos la descarga es libre.

Page 8: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

PROBLEMA 6

Un vertedor rectangular de pared gruesa cuyo espesor e=0.45 m y longitud b=2.5 m, trabaja con una carga h=0.30 m y una profundidad w=0.60 m. Determinar el gasto vertido.

Page 9: Ejercicios Vertederos, Orificios y Compuertas

COMPUERTAS

PROBLEMA 1

Una compuerta radial de 4.5 m de radio y altura del perno h=4m debe descargar un gasto por unidad de ancho q=2.60 m3/seg/m, con un tirante, aguas arriba, y1=4.50 m y otro aguas abajo, y2=3.45 m.

a) Calcular la abertura de la compuerta para las condiciones de descarga ahogadab) Calcular el gasto, por unidad de ancho de la compuerta, con la misma abertura se l a

descarga es libre, así como los coeficientes de contracción y gasto correspondientes