ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL (ESPOL) FICT - INGENIERÍA CIVIL. I1Ira. EVALUACIÓN DE HIDRÁULICA ESTUDIANTE: Término: # MATRÍCULA:

Transcripción

1 ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL (ESPOL) FICT - INGENIERÍA CIVIL I1Ira. EVALUACIÓN DE HIDRÁULICA ESTUDIANTE: _ Término: # MATRÍCULA: PARALELO 1 FECHA: 12/ INDICACIONES GENERALES: 1) Lea atentamente TODAS las especificaciones de cada problema. Escriba claramente. 2) Tomar en cuenta el Art. 21 del Reglamento de Evaluaciones y Calificaciones de Pregrado de la ESPOL (sobre deshonestidades Académicas premeditada y circunstancial), el Artículo 7, literal g del Código de Ética de la ESPOL y la Resolución del Consejo Académico CAc , sobre compromiso ético de los estudiantes al momento de realizar un examen escrito. No tome riesgos innecesarios en ese sentido. 3) Tiene 2 horas para completar su examen. Éxitos! Ira. PARTE í!q PUNTOS): 1.- Encierre la respuesta CORRECTA: "Un ejemplo de flujo no permanente uniforme puede ser": a) Canal uniforme b) Avenida e) Salto Hidráulico d) 2.- Verdadero o Falso: "La velocidad de la onda, en aguas profundas, depende de la longitud de onda de la misma": (v) 3.- Nombre los dos casos especiales de flujo en los cuales la velocidades varía notablemente para un canal abierto. ~. / ú2 ConCáIliJ" 4.- Verdadero o Falso, sobre FLUJO CRÍTICO V@ Para el tirante crítico, la Energía específica es máxima. F o distribución. de &JF : Para el tirante crítico, la fuerza específica es mínima..fy) F : En canales rectangulares el caudal unitario es dato suficiente para calcular Y,. V@ La Energía específica es la suma de las energías en la ecuación de Bemoulli. 5.- Marque con X lo INCORRECTO: (Puede haber una o más de una respuesta): En flujo gradualmente variado, un perfil de zona 3 implica Y<Yc, Y<Yn. Si se diseña un canal para mínima área entonces se garantiza mínima infiltración. En flujo gradualmente variado, la onda difusa incluye a So, Sr, y al término de presiones. La velocidad mínima permisible garantiza mínima erosión. 1

2 Partiendo del Teorema de Transporte de Reynolds (TTR, el cual NO tiene que demostrarse ahora) demuestre la SEGUNDA ecuación general de Saint-Venant en ID (Principio de Conservación de la Cantidad de Movimiento). Muestre también los casos particulares y simplificaciones de la misma. F = ~ fvpdv+ fvpvda dt ve se I1da. PARTE QQ PUNTOS): éij <Ácaut Tr ~_~r?flj;c1xj tt~/~b-firtd-acúvf Te. -= -íjr1j; ~)'71f4 V ; ~cejt4 ~ de==t/; ~:;:; ~~f /v'~i 4= Ú>II!+"/VIte <2J!:. ri: 'J V 2-1- q. (J:t crt éfjg O lox lf/ -+!vf ~ fo -+ J;,) -= rá +j (ti -So..-Ji) =rp -fa ffc/m!;.k

3 I1lra. PARTE (30 PUNTOS): Un canal trapezoidal cuyo ancho de solera es de 1.5 In, tiene un talud igual a 0.75 y está trazado con una pendiente de Si el canal estuviese completamente revestido de mampostería, entonces para un canal de 1.5 m 3 /s el tirante sería de m. Si el mismo canal estuviera revestido de concreto se tendría, para un caudal de 1.2 m 3 /s, un tirante de m. Determine la velocidad que se tendría en el canal, cuando se transporta un caudal de 1.3 mvs, si el fondo es de concreto y las paredes de mampostería. Use la fórmula de Hartan para ponderar la rugosidad n:?!= O.~S ;/ ~t!ylor0flf: <Q= 1.l~~ Ül- = O,bo:}m j,s-t- O.:: -.5 (O,&tH)]a 60:) 1...5"+ 2 o, tf)7);/.1. -f li(rj-?' - 11:::~Ath~J~ 2 Q -~s/: Ij,

4 ~ d Q ~ 2,3io.S o,~f 0, ".f ;; 1.30 a -~A - V -~ 4

5 ~ IVta. PARTE.QQ PUNTOS): Encuentre el tirante uniforme de un canal, colocado sobre una pendiente de l.3 por mil y que transporta un gasto de 11 m 3 /s. El ancho especificado es 5.5 m. El canal va a ser excavado en tierra que contiene gravas gruesas no coloidales y moderadamente redondeadas, 25% de los cuales tiene un diámetro de l.25" o mayor (ángulo de reposo = 34 ). El coeficiente de Manning es Tome z = 2. Estime el ángulo de reposo del material. Determine los esfuerzos máximos (permisibles) y de trabajo (reales) del fondo y paredes del canal (estos también se los conoce como Fuerzas Tractivas Unitarias) y justifique si haya no socavación en el fondo y/o taludes. Todos los resultados finales y parciales tienen que estar expresados en el Sistema Internacional de Unidades. ;JJCt. lo J': o = rmáx taludes = COS rjj( 1- tan 2 rjjj -= tj, 6 r ~e. o. O Máx fondo cq -= 14 WJ ~ b :::5. S-h1 ~}1 = o. o2r - ;úra :yaa/tu j"'"vt11l4 /)zj ~dal J/~~i ;~~t4..; 2S~ cj» ::::'J 1, 9Trnfr7 ~> r-=.q ~) 4;-= 2', -{,J" 8== 31&1 :;Jd /Jt#n~t}?71a ~et-~ : ~fjnayjj: _t)r; /)z/3 / 3/~ al/.. :::.Af<'L _. 1:2 V /" I:/~ - O,&3i ::::::) Y::;D22'~'~ h",, J-:::' "J.,L'l YI1/ '4/ ~I;tt1-~ ~~4A11/e (í~:k). V$' t/j -- asjbj! 9'! /tvj 2.23/lt ')G - Xl - - f-t z 2,21h l1tl ,?::}~ v d1v<m~/wn df~ b/s bf "-'-'1AL 1 TOtJ])O : O, 1?f ':J' j'-:. &0 -;:id / ~y j1?5i;',m.r h.j#!/úpu;,, e) c23. ~: fi / tt(vuy -?nf~,.huy ~~d4)lr>~~. S2 >1< (z?j. r v -= o, e (23. /1):;.~ L/.37 fi ~'-/.'1J7?t -< 23,7?- M 1'1-7.[' 7v ij'cs ~ b V.!.Jl.- f:j#i/i"a y::: -t.s» :::0,22-1 A z-=- c2 ~)@/'J.r=~ *. /J4 / -= > 1~tL (/(iy # j' 4#P'&:/ -;..Ln d rté;<t. 1;1 L U]) ;;-.j; ~1,s~]2 «:.1'1,37 ~ ==>7!cr J~~~~ 4"& ~