Solución Tarea 4, Hmyt.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Ingeniería Hidráulica Básica Ing. Víctor Manuel Palma Valderrama Semestre 2018-2 TAREA 4. Análisis de volumen finito de control parte 2 Nombre del alumno: __________________________________________________________ Instrucciones. Resuelve los siguientes ejercicios de preferencia en orden, de igual forma coloca el número del inciso corresponde, encierra o destaca el resultado con tinta. 1. Calcular la magnitud y dirección de la fuerza dinámica ejercida en el codo de la tubería horizontal que se muestra en la figura, si el diámetro es de 30 cm y la carga de presión en la sección 1 es de 7 cm. El gasto que fluye a través de la tubería es de 0.25 m3/s. Considere hr=0.

Q R

2. Un chorro de agua incide sobre un álabe reflector (o aspa) que desvía el chorro a 60° sin fricción y a la presión atmosférica. El chorro mueve al álabe, el chorro tiene una velocidad constante de 3 m/s como se muestra en la figura. Al inicio del álabe, el chorro tiene una velocidad de 14 m/s y su área transversal es de 4.5x 10-3 m2. Determinar la velocidad del chorro a la salida del álabe y su fuerza ejercida por el chorro sobre el álabe.

3. Un chorro de agua que se mueve con una velocidad V es partido de modo que la tercera parte del flujo se dirige hacia A. Obtenga el gasto del chorro, si las velocidades de salida tienen como magnitud V. La

fuerza que el chorro ejerce cobre la pared tiene una componente horizontal de 404.145 N. Suponga que el flujo es en un plano horizontal.

4. Calcule el empuje del agua sobre la curva horizontal y sobre el chiflón que se muestra en la figura, 𝑉2

𝑉2

1 3 considere Fτ=0, ℎ𝑟𝑐𝑢𝑟𝑣𝑎 = 0.25 2𝑔 (entre 1 y 2), ℎ𝑟𝑐ℎ𝑖𝑓𝑙ó𝑛 = 0.01 2𝑔 (entre 2 y 3). Note que la descarga

es libre, el plano es vertical y la diferencia de elevaciones es de 0.5 m.

5. Determine la resultante del empuje dinámico que actúan sobre el deflector, indique magnitud y dirección. El diámetro del chorro es de 50 mm y sale con una velocidad de 40 m/s.

6. En la bifurcación mostrada, contenida en un plano horizontal, determine las componentes del empuje dinámico, considere hr= 0, el ángulo que forma el tubo inclinado con respecto al eje x es de 40°. D1= 60 mm. D2=D3= 40 mm. En 3 la descarga es libre.

7. El agua fluye en u canal rectangular de 3m de ancho con un tirante de 0.09m: el fondo del canal se eleva gradualmente 0.06m, tal como se muestra en la figura. La superficie del agua se eleva 0.09m sobre la porción que se eleva del canal. Calcule el gasto despreciando los efectos de fricción, así como la fuerza de resistencia que se ejerce sobre la sobreelevación del canal.