EJERCICIO 1:En una instalacin de tubera matriz de agua potable en cerro de Pasco se tiene un codo de 90o se quiere calcular la fuerza que ejerce el agua sobre el codo de 0.30 m de dimetro, cuando fluyen 38,75 m3/s y la presin manomtrica es de 8 bar,

Solucin

Velocidad media

Fuerza sobre el codo

2) Sobre la banda transportadora que se mueve a una velocidad de 5 m/s, se depositan 2 m3/s de aceite. El aceite tiene un peso especfico de 900 N/m3, sta deja la tolva a una velocidad de 1 m/s y a continuacin tiene una cada libre de una altura media de h=2 m, tal como indica la figura.

Calcular:La componente horizontal y vertical de la fuerza que ejerce el aceite sobre la banda transportadora.

SOLUCION:La fuerza horizontal que ejerce la grava sobre la bomba transportadora es debido a la velocidad de 5 m/s, con que la grava abandona la banda. La fuerza vertical por otro lado, es debida tanto al peso de la grava situada encima de la banda, con la accin de la grava que incide sobre la banda al caer de la tolva.

Eleccin de los ejes x, y.

Fuerzas exteriores al volumen de control.- Peso de del aceite- RX y RY : accin de la banda sobre la grava.La velocidad de salida de la grava del volumen de control es v3 = 5 m/s. La velocidad de entrada de la grava al volumen de control v2 es:

Aplicacin de la ecuacin en el eje X.

Eje Y:

Clculo del Peso del aceite (L = 3 m encima de la banda).

3. En una instalacin de una tubera expuesta a la intemperie que se realiza para llevar agua a cerro de Pasco, se necesita construir unos soportes de concreto como se muestra en la figura se quiere calcular la fuerzas de reaccin X, Y de soporte, si sabemos que el agua fluye a 0.5 m3/s y se desva en el soporte con un Angulo de 120 se ignora la friccin en el Angulo.

SOLUCION

rea de la tubera:

Velocidad del flujo:

--

-

4. En la instalacin red de tubera se utilizan cajas de distribucin como se muestra en la figura en la cual ingresa agua por 2 tuberas y sale por dos restantes como se muestra se necesita saber Qu fuerza se necesita para mantener quieta la caja de distribucin?

SOLUCION:

5. En un vertedero bidimensional como el que se muestra en la figura fluye agua. La velocidad es uniforme en las secciones 1 y 2, mientras que las lneas de corriente son paralelas si las secciones se encuentran suficientemente lejos del vertedero.Despreciando perdidas y conociendo que h1 = 5 m y h2 = 0.7 m, calcular V1, V2 y la fuerza horizontal F ejercida por el agua sobre el vertedero.

Respuesta:Utilizamos un volumen de control rectangular, con paredes verticales suficientemente alejadas y horizontalesen y = 0 y en y = Ys > h1. Todas las fuerzas son expresadas por unidad de profundidad.Aplicando la conservacin de masa:

Aplicando de Bernoulli sobre una lnea de corriente en la superficie:

Considerando p1 = p2 = presin atmosfrica, resulta:

Despejando V2 de la conservacin de masa y reemplazando:

Donde:

Integrando las fuerzas de presin:

Reemplazando