Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Ejercicios de Hidráulica: Aplicaciones de la Ecuación de Bernoulli y Principios de Fluidos, Ejercicios de Hidrología

Una central hidroeléctrica es aquella que utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. El agua en su caída entre dos niveles de un cauce se hace pasar por una turbina hidráulica haciendo que gire su eje y transformando la energía potencial de la caída del agua en energía mecánica rotatoria.

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 06/03/2020

BARBARA041282
BARBARA041282 🇲🇽

2 documentos

1 / 14

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
1.Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto grande con paredes verticales
(figura). Se hace un agujero en una pared a una profundidad h bajo la superficie del
agua.
a) ¿A qué distancia R del pie de la pared tocará el piso del chorro que sale?
H= 10 m+X
h= 0.5 m
Siendo X= No. de Lista
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Ejercicios de Hidráulica: Aplicaciones de la Ecuación de Bernoulli y Principios de Fluidos y más Ejercicios en PDF de Hidrología solo en Docsity!

1.Hay agua hasta una altura H en un tanque abierto grande con paredes verticales

(figura). Se hace un agujero en una pared a una profundidad h bajo la superficie del

agua.

a) ¿A qué distancia R del pie de la pared tocará el piso del chorro que sale?

H = 10 m+X

h = 0.5 m

Siendo X= No. de Lista

2. Fluye agua continuamente de un tanque abierto como se muestra en la figura: La

altura del punto 1 es de 10+X, y la de los puntos 2 y 3 es de 2.0 m.

El área transversal en el punto 2 es de 0.0480 m

2

, en el punto 3 es de 0.016 m

2

. El

área del tanque es muy grande en comparación con el área transversal del tubo.

Suponiendo que puede aplicarse la ec. de Bernoulli.

a) Calcule la rapidez de descarga en m^3 /s

b) La presión manométrica en el punto 2

4. El tubo horizontal de la figura tiene un área transversal de 40.0 cm

2

en la parte más

ancha y 10+X cm

2

en la parte angosta. Fluye agua en el tubo, cuya descarga es de

6.0X

m

3

/s.

Calcule:

a) La rapidez de flujo en las porciones ancha y angosta

b) La diferencia de presión entre estas porciones

5. La figura muestra un tanque de agua con una válvula en el fondo. Si esta válvula se

abre, ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el chorro de agua que salga del lado

derecho del tanque? Suponga que h=10+X m, L= 2.0 m y θ=32 y que el área de

sección transversal en A es muy grande en comparación en la que hay en B.

 Según la posición relativa de la presa y de la central, podemos distinguir:  Presa-Central: La toma y la descarga forman un conjunto integrado con la central, el cual sustituye a la presa.  Central de pie de presa: La central hidroeléctrica está independizada de la presa, se suele instalar al pie de la presa o en sus proximidades.

 Centrales separadas de la presa (con conducción): Esto se consigue instalando un estructura (presa o

azud de derivación) en el cauce del río que derive el agua a una canal que discurre hasta un depósito o cámara de carga en su extremo inferior (para facilitar el paso del régimen libre del canal al régimen presurizado de la tubería en presión y para ajustar el caudal fluyente al turbinado), del que arranca una o varias tuberías en presión que conducen el agua hasta las turbinas de la central hidroeléctrica. Cuando el terreno es más escarpado se puede sustituir el canal a cielo abierto por un canal en túnel. En la actualidad es más frecuente sustituir el canal por un túnel en presión y la cámara de carga por una chimenea de equilibrio

¿Qué elementos la conforman? Describa cada uno de ellos.

Una Central Hidroeléctrica está compuesta por Presa Hidráulica, Embalse, Tomas de Agua, Tubería Forzada o Tubería de Presión o Impulsión, Aliviaderos, Casa de Máquinas o Sala de Turbinas, Transformadores y Líneas de Transporte de Energía Eléctrica.

PRESA HIDRÁULICA

Se denomina Presa o Represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente apoyado en una montaña o desfiladero, sobre un río o arroyo. Se encarga de retener el agua en el cauce fluvial con diferentes finalidades: para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío; para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego; para proteger una zona de sus efectos dañinos; o para la producción de energía eléctrica. Una presa sólo puede retener a un cauce natural, si retuviera un canal sería considerada una balsa. Las presas de hormigón son las más comunes y según su diseño hay 4 tipos diferentes: Presas de Gravedad, Presas de Contrafuertes, Presas de Arco-Bóveda y Presas de Tierrra o Escollera. EMBALSE Es el volumen de agua que queda retenido, de forma artificial, por la presa. Se suele colocar en un lugar adecuado geológica y topográficamente. Se puede emplear para generar electricidad, abastecer de agua las poblaciones, regadío, etc… TOMA DE AGUA Las Tomas de Agua son construcciones que permiten recoger el agua para llevarlo hasta las turbinas por medios de canales o tuberías. Se sitúan en la pared anterior de la presa, la que da al embalse. En el interior de la tubería, el agua transforma la energía potencial en cinética, es decir, adquiere velocidad. Además de unas compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metálicas que impiden que elementos extraños como troncos, ramas, etc. puedan llegar a los álabes y producir desperfectos. Desde aquí, el agua pasa a la tubería forzada que atraviesa a presión el cuerpo de la presa.

TRANSFORMADORES

Son el equipo que se encarga de convertir la corriente de baja tensión en una corriente de alta tensión y disminuir la intensidad de la corriente eléctrica. De este modo, se pierde menos energía en su transporte. Líneas de Transporte de Energía Eléctrica La electricidad producida se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados para los usuarios. Las líneas primarias pueden transimitir electricidad con tensiones de hasta 500.000 voltios o más. Las líneas secundarias que van a las viviendas tienen tensiones de 220 y 110 voltios.

¿Cuál es la finalidad de un proyecto como éste?

El desarrollo de estos sistemas se hará con énfasis en la protección del medio ambiente y manejo sostenible del recurso hídrico. A partir de los primeros resultados, se espera consolidar un programa amplio de autogeneración en los lugares con potencial hídrico a nivel nacional y lograr paulatinamente en medida de lo posible la utilización de los recursos naturales renovables.

¿En qué consiste el aprovechamiento?

La central hidroeléctrica aprovecha la energía potencial almacenada. El sistema hidráulico funcionando como bombeo, hace de acumulador del excedente de energía; funcionando como generador, actúa como productor de energía eléctrica y regulador del sistema eléctrico.

7. ¿Qué es una máquina hidráulica?

Las máquinas hidráulicas son aquellas capaces de realizar un intercambio de energía con un fluido que circula en su interior, sin modificar la temperatura del mismo de forma apreciable. El sistema de movimiento mecánico particular de cada máquina extrae o bien aporta al fluido energía cinética y variaciones de presión para su aprovechamiento con fines dispares. 1- MÁQUINAS HIDRÁULICAS MOTRICES Transforman la energía hidráulica de sus distintas formas a energía mecánica, generalmente en forma rotativa. (Turbinas Hidráulicas) 2- MÁQUINAS HIDRÁULICAS GENERATRICES Reciben trabajo externo y transforman la energía mecánica en energía hidráulica, comunicando al fluido un aumento de su energía potencial, cinética o de presión. (Bombas Hidráulicas)

¿Qué tipo de turbomáquinas existen?

Turbomáquinas generadoras o pasivas: reciben la energía por el movimiento a través

de un eje, que a su vez mueve un rotor y se la entregan a un fluido

(termodinámicamente hablando, es un sistema que recibe trabajo).

Trubomáquinas motoras o activas: son aquellas máquinas que reciben la energía del

fluido y la transforman en movimiento de un rotor, y de éste a un eje

(termodinámicamente hablando, es un sistema que entrega trabajo).