Capítulo 13. Flujo en canal abierto

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-143 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-143 Considere agua que fluye en un rango de 10 a 15 m3/s a través de un canal rectangular de sección horizontal de 5 m de ancho. Se instalará un vertedero de pared rectangular o de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-142 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-142 Por medio de catálogos o websites obtenga información de tres diferentes fabricantes de vertederos. Compare los diferentes diseños de los vertederos y explique las ventajas y desventajas de cada diseño. Indique las aplicaciones para las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-141E MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-141E Considere dos canales rectangulares idénticos de 12 ft de ancho, cada uno equipado con vertederos muy anchos de 2 ft de altura, excepto que el vertedero es de pared gruesa en uno de los canales y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-140 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-140 La razón de flujo de agua en un canal rectangular de 6 m de ancho se mide usando un vertedero rectangular de pared gruesa de 1.1 m de altura que cruza todo el canal. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-139 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-139 Se descarga agua desde un dique a un canal de desagüe para evitar el desbordamiento y reducir el riesgo de inundaciones. Un gran porcentaje de potencia destructiva de agua se disipa por medio de un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-138 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-138 Se descarga agua desde un lago de 5 m de profundidad dentro de un canal de concreto acabado con una pendiente de fondo de 0.004 a través de una compuerta de 0.5 m de altura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-137 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-137 Repita el problema 13-136 para una velocidad de 2 m/s después de un salto hidráulico. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-136 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-136 El agua que fluye a través de una compuerta sufre un salto hidráulico, como se muestra en la figura P13-136. La velocidad del agua es de 1.25 m/s antes de alcanzar la puerta y 4…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-135 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-135 El agua que fluye en un canal ancho con una profundidad de flujo de 45 cm y una velocidad promedio de 8 m/s sufre un salto hidráulico. Determine la fracción de la energía mecánica del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-134 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-134 Una compuerta con efluente libre se usa para controlar la razón de descarga de agua a través de un canal. Determine la razón de flujo por unidad de ancho cuando la puerta se eleva hasta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-133 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-133 Considere que el agua que fluye a través de un canal rectangular ancho sufre un salto hidráulico. Muestre que la razón de los números de Froude antes y después del salto pueden expresarse en términos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-132 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-132 Reconsidere el problema 13-131. Determine la altura de la protuberancia para la cual el flujo sobre ésta es crítico (Fr
1) Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-131 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-131 Fluye agua en un canal horizontal ancho aproximándose a una protuberancia de 20 cm de altura con una velocidad de 1.25 m/s y una profundidad de flujo de 1.8 m. Determine la velocidad, profundidad de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-130 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-130 Fluye agua de manera uniforme en un canal circular lleno hasta la mitad con un diámetro de 1.2 cm, colocado con una inclinación de 0.0004. Si la razón de flujo es de 1.25 m3/s, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-129 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-129 En la práctica, la muesca “V” se usa por lo general para medir la razón de flujo en canales abiertos. Con el uso de la ecuación ideal de Torriceli para la velocidad, desarrolle una relación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-128 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-128 Considere el flujo de agua a través de una muesca parabólica que se muestra en la figura P13-128. Desarrolle una relación para la razón de flujo y calcule su valor numérico para el caso imaginario…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-127 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-127 Considere dos canales idénticos, uno rectangular con ancho de fondo b y otro circular de diámetro D, con razones de flujo, pendientes de fondo, y paredes superficiales idénticas. Si la altura de flujo en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-126 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-126 Fluye agua en un canal cuya pendiente de fondo es 0.5° y cuya sección transversal es como se muestra en la figura P13-126. Las dimensiones y los coeficientes de Manning para las superficies en las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-125I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-125I Repita el problema 13-124I para el caso de un canal trapezoidal con la mejor sección transversal. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-124I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-124I Un canal rectangular de concreto no acabado debe construirse para descargar agua de manera uniforme a una razón de 200 ft3/s. Para el caso de la mejor sección transversal, determine el ancho del fondo del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-123 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-123 Considere agua que fluye a través de un canal con forma de “V”. Determine el ángulo u que forma el fondo del canal con la horizontal para que el flujo sea más eficiente. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-122 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-122 Una alcantarilla circular de acero para tormentas con 2 m de diámetro interno (n
0.012) debe descargar agua de manera uniforme a una razón de 12 m3/s a una distancia de 1 km. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-121 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-121 Un canal trapezoidal con paredes de ladrillo tiene una pendiente del fondo de 0.001 y un ancho en la base de 4 m, y los lados superficiales están inclinados a 30° con la horizontal, como…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-120 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-120 Repita el problema 13-119, pero para un canal trapezoidal que tiene un ancho en la base de 5 m y un ángulo de su lado lateral de 45°. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-119 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-119 Un canal rectangular de 5 m de ancho cubierto de concreto acabado se diseñó para transportar agua a una distancia de 1 km a una razón de 12 m3/s. Con el empleo del software EES…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-118 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-118 Fluye agua a través de un canal rectangular de 1.5 m de ancho con un coeficiente de Manning de n
0.012. Si la profundidad del agua es de 0.9 m y la pendiente del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-117 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-117 Fluye agua en un canal con una velocidad promedio de 4 m/s. Determine si el flujo es subcrítico o supercrítico para las siguientes profundidades de flujo: a) 0.2 m, b) 2 m y c) 1.63…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-116 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-116 Un canal rectangular con un ancho de fondo de 2 m descarga agua a una razón de 8 m3/s. Determine la profundidad de flujo abajo del cual el flujo es supercrítico. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-115 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-115 Un canal trapezoidal con un ancho de fondo de 4 m y una pendiente de lado de 45°, descarga agua a una razón de 18 m3/s. Si la profundidad de flujo es de 0.6 m,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-114 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-114 Considere agua que fluye sobre un vertedero de pared gruesa suficientemente largo de 0.80 m de altura.. Si la profundidad de flujo mínima es de 0.50 m, determine la razón de flujo por metro de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-113 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-113 Repita el problema 13-112 para una profundidad de flujo corriente arriba de 2.2 m. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-112 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-112 Un vertedero de pared gruesa de 1 m de altura se usa para medir la razón del flujo de agua en un canal rectangular de 5 m de ancho. La profundidad del flujo corriente arriba…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-111 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-111 Un vertedero triangular de pared delgada con un ángulo de corte de 100° se usa para medir la razón de la descarga del agua desde un gran lago a un contenedor. Si se usa en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-110 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-110 Repita el problema 13-109 para una profundidad de flujo corriente arriba de 1.2 m. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-109 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-109 La razón de flujo de agua que fluye en un canal de 3 m de ancho debe medirse con un vertedero triangular de pared delgada 0.5 por arriba del fondo del canal con un ángulo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-108I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-108I Considere que fluye agua a través de un canal ancho con una profundidad de flujo de 8 ft. Ahora fluye agua a través de una compuerta de 1 ft de altura y el flujo de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-107 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-107 Se descarga agua desde un lago de 6 m de profundidad a un canal a través de una compuerta de 5 m de ancho y 0.6 m de altura abierta en el fondo del canal.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-106I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-106I Repita el problema 13-105I para el caso de una compuerta ahogada de profundidad de flujo corriente abajo de 3.3 ft. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-105I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-105I Fluye agua a través de una compuerta de 1.1 ft de altura en la entrada y se descarga con efluente libre. Si la profundidad de flujo corriente arriba es de 5 ft, determine la razón…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-104 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-104 La razón de flujo del agua a través de un canal de 5 m de ancho (que se muestra en la figura P13-104) se controla con una compuerta. Si las profundidades de flujo cuando se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-103 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-103 Considere un flujo uniforme de agua en un canal ancho fabricado de concreto no acabado, colocado sobre una pendiente de 0.0022. Ahora fluye agua sobre una protuberancia de 15 cm de altura. Si el flujo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-102 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-102 Considere un flujo uniforme en un canal rectangular ancho con una profundidad de 2 m, fabricado de concreto no acabado, colocado en una pendiente de 0.0022. Determine la razón de flujo de agua por m…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-101I MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-101I Un vertedero de pared gruesa muy ancha se usa para medir la razón de flujo de agua en un canal rectangular de 10 ft de ancho. La razón de flujo máximo a través del canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-100 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-100 Fluye agua sobre un vertedero rectangular de pared gruesa de 2 m de altura. La profundidad del flujo corriente arriba del vertedero es de 3 m, y se descarga agua desde el vertedero a un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-99 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-99 Repita el problema 13-98 pero en el caso de un vertedero de 1 m de altura. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-98 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-98 La razón de flujo de agua en un canal horizontal se mide usando un vertedero triangular de pared gruesa de 0.75 m de altura que se coloca en el canal. Si la profundidad del flujo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-97 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-97 Considere el flujo uniforme de agua en un canal ancho con velocidad de 8 m/s y profundidad de flujo de 8.0 m. El agua fluye sobre un tope de 30 cm de altura. Determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-96 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-96 Se tiene agua que fluye en un canal ancho y encuentra un tope de 22 cm de altura desde el fondo del canal. Si la profundidad del flujo es de 1.2 m y la velocidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-95 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-95 Fluye agua desde un depósito de 14 m de profundidad a un canal abierto de 5 m de ancho a través de una compuerta de 1 m de altura abierta en el depósito hacia el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-94C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 13-94C ¿Qué es un vertedero de pared gruesa? ¿Con base en qué se clasifican los vertederos de pared gruesa? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE…