Para los siguientes problemas, los dimetros nominales comerciales de las tuberas se pueden suponer como los dimetros reales*. La base de dimetros es: 75, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 600 y 720 mm. A no ser que se especifique un fluido diferente, se debe trabajar con agua a 15C, con las siguientes caractersticas:

2.1.- Calcule el caudal de agua que fluye a travs de una tubera de PVC (k = 0.0015 mm) desde un tanque de almacenamiento hasta un tanque floculador. La tubera tiene una longitud de 430m y un dimetro de 200mm. La diferencia de elevacin entre los tanques es de 37.2m. La tubera tiene accesorios que producen un coeficiente global de prdidas menores de 7.9.

2.2.-Resuelva el Problema 2.1 si la longitud de la tubera disminuye a 212m y el material se cambia a hierro galvanizado (k = 0.15 mm). El dimetro sigue siendo 200mm.2.3.- Resuelva el Problema 2.1 si la longitud de la tubera aumenta a 650m y el material se cambia a hierro galvanizado (k = 0.15 mm). El dimetro sigue siendo 200mm.2.4.- Resuelva el Problema 2.1 si la longitud de la tubera aumenta a 650m y el material se cambia a concreto (k = 0.3 mm). El dimetro sigue siendo 200mm.Compare los resultados obtenidos con los resultados de los tres problemas anteriores.2.5.-Una tubera de acero de 15cm de dimetro y rugosidad absoluta de 0.3mm conecta un tanque elevado con una piscina. El tanque produce una altura de 12m por encima de la piscina, en donde el flujo sale como un chorro libre, es decir, presin atmosfrica. La longitud total de la tubera es de 126m y tiene un coeficiente global de prdidas menores de 9.6. Calcule el caudal de agua que fluye por la tubera.

2.6.- Resuelva el problema 2.5 si el fluido es queroseno con las siguientes caractersticas fsicas:

2.7.- Resuelva el problema 2.5 si el fluido es agua a 80C con las siguientes caractersticas fsicas:

2.8.- A travs de una tubera de PVC (k = 0.0015 mm) de 250 mm de dimetro fluye un caudal de 237 l/s. Calcule el factor de friccin utilizando el mtodo de iteracin de un punto. Haga una grfica del proceso de convergencia. 2.9.- Resuelva el problema 2.8 si la tubera es de hierro fundido con una rugosidad absoluta de 0.26 mm. Compare los resultados de los dos problemas. Qu conclusin puede plantear?2.10.- A travs de una tubera de acero (k = 0.046 mm) de 20cm de dimetro fluye un caudal de 173 l/s. Calcule el factor de friccin utilizando el mtodo de Newton-Raphson. Haga un grfica del proceso de convergencia. 2.11.- Resuelva el problema 2.10 si el fluido es gasolina con las siguientes caractersticas fsicas:

Compare los resultados de los dos problemas. Qu conclusin puede plantear?

2.12.- Resuelva el problema 2.10 si el fluido es agua a 80C con las siguientes caractersticas fsicas:

Compare los resultados de los dos problemas. Qu conclusin puede plantear?

2.13.- El sistema de toma de un acueducto municipal incluye una estacin de bombeo que enva el agua hacia un tanque desarenador localizado en la cima de una colina. El caudal demandado por la poblacin es de 460 l/s, el cual es bombeado a travs de una tubera de acero de 350mm (k = 0.046 mm). La tubera tiene una longitud total de 370m y un coeficiente global de perdidas menor de 7.4. Calcule la potencia requerida n la bomba si su eficiencia es de 75%

2.14.- Resuelva el Problema 2.13 si la longitud de la tubera aumenta a 1270m. Compare los resultados de los dos problemas. Qu conclusin puede plantear?2.15.- Resuelva el Problema 2.13 si la diferencia de altura entre el tanque de toma y el desarenador cambia a 48m .Compare los resultados de los dos problemas. Qu conclusin puede plantear?

2.16.-Una tubera de PVC ks=0.0015mm de 100mmy con una longitud de 26.3 m se utiliza para conectar el tanque estabilizador de una planta de tratamiento de agua residuales con el redactor anaerbico tipo UASB si el caudal de agua que debe tratarse es de 45 l/s Cul es la diferencia de nivel que debe existir entre las superficies libres de los taques? El coeficiente de nivel que debe existir entre las superficies libres de los tanques el coeficiente global de perdidas es menores es 1.8.suponga que la viscosidad cinemtica es igual a la del agua limpia a 15c

2.17.-Suponga que el problema anterior debido a la eficiencia mostrada por la planta de tratamiento se decide duplicar el caudal Cul es la potencia de la bomba que debe ser colocada en el punto a la tubera si quiere respetar los niveles antes establecidos? suponga que la bomba tiene una eficiencia de 68%

2.18.-Resuelva el ejemplo 2.3 si la tubera cambia a PVC ks=0.0015mm Qu conclusin puede plantear con respecto al efecto de la rugosidad de la tubera?

2.19.-En la instalacin de produccin PF4 de occidental de Colombia en el campo de petrleo de cao de limn es necesario evacuar las aguas de produccin desde las lagunas de enfriamiento hasta el rio Arauca. El caudal que se necesita mover es de 4.3 m3/s de agua a 30 C para la cual =996kg/m3 =0.799*10-3 Pa.s =0.802*10-6m2/sLa altura disponible es de 4 m y la distancia entre los sitios es de 390 m. Por razones estratgicas se decide colocar tres tuberas de concreto de ks=0.5mm suponga un coeficiente global de 12.3 para cada tubera Cul es el dimetro de las tuberas? Tienen las tres tuberas el mismo dimetro s? Por qu?

2.20.-Resuelva el problema anterior si la altura disponible de aumento a 22.7m2.21.-En la figura se muestra el esquema de una planta de generacin hidroelctrica Cul debe ser el dimetro de una tubera de acero ks =0.046 mm si el caudal es 8520l/s y se espera generar 800kw? La longitud total de la tubera desde el embalse hasta la casa de mquinas, es de 1680m el coeficiente global de perdidas menores causado por los accesorios localizado aguas arriba de la turbina des de 6.8.D el dimetro en milmetros.

2.22.-Resuelva el problema anterior si la longitud total de la tubera cambia a 4125m.compare los resultados de los dos problemas.

2.23.-Desde el tanque A hasta el tanque B deben fluir 112l/s si la tubera 1-2 es de PVC ks=0.0015mm y la tubera 2-3 es de hierro fundido asfaltado ks=0.12mm Cul debe ser el dimetro de la tubera 1-2?utilice los coeficientes menores mostrados.

2.24.-en una bocatoma para el acueducto de un municipio situado al nivel del mar se localiza una bomba de 3m por encima del nivel de la toma y 7m hacia la derecha del rio fuerte. Para que la operacin de la bomba sea satisfactoria es necesario que la altura manomtrica a s entrada sea al menos -6.5m de agua calcule el menor dimetro comercial galvanizado ks=0.15mm que debe colocarse .suponga que el coeficiente global se perdidas menores es de 1.3.el caudal es de 190l/s

2.25.-Resuelva el problema anterior si la tubera es de PVC ks=0.0015mm y el coeficiente global de perdidas es de 6.7 Qu conclusiones puede plantear?

2.26.-En una planta de tratamiento de agua para consumo es necesario disear una tubera corta que conecta el tanque floculador con el tanque sedimentador .la diferencia de alturas entre estos dos tanques es de 1.2m y el caudal es de 137 l/s .la longitud total de la tubera es de 3.2m y su coeficiente global de perdidas menores es de 2.8 Cul es el dimetro en hierro galvanizado ks=0.15 mm que debe colocarse?

2.27.-Resuelva el problema anterior si la tubera es de PVC ks = 0.0015 mm con una longitud de 4.8m y un coeficiente global de perdidas menores de 3.5

2.28.-Resuelva el ejemplo 2. Si la cada de presin piezometrica medida cambia a 103.4 m .los dems datos del problema permanecen inalterados

2.29.-En un poliducto de tubera tiene un dimetro 200mm y el material es de acero .a lo largo de una longitud de 1730 se mide una cauda e presin piezometrica de 79.4 cuando el fluido es querosene con las siguientes caractersticas =804kg/m3 =1.92*10-3Pa.s=2.388*10-6 m2/sCalcule la rugosidad absoluta de la tubera si en ese tramo el coeficiente global de perdidas menores es de 8.1 y el caudal 69l/s

2.30.-La tubera de descarga del sistema de enfriamiento de una planta de generacin termoelctrica mueve agua con una temperatura de 50C con las siguientes caractersticas fsicas:=988 kg/m3 =5.47*10-4Pa.s=0.533*10-6 m2/sLa tubera tiene un dimetro de 450mm y el caudal de 630 l/s .en un tramo la tubera es de 60m mide una cada en presin piezometrica de 6.2m y un coeficiente global de perdidas menores de 2.4.calcule la rugosidad absoluta de la tubera