Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Hidráulica e Hidrología Profesor del curso: Julio Kuroiwa Z. Jefa de práctica: Patricia Calderón H.

CUARTA PRÁCTICA DE MECÁNICA DE FLUIDOS II – HH224 J 1ª Pregunta Responda a las siguientes preguntas: a) ¿Porqué se diseñan los desagües como canales abiertos? (2 puntos) b) En un canal pequeño se realizan las siguientes mediciones en el eje con un

microcorrentómetro a 0.2y por debajo de la superficie del agua y 0.8y por debajo de la superficie del agua, respectivamente: U0.2y = 1.12 m/s, U0.8y = 1.42 m/s. El tirante en el canal, y, es 0.80 m ¿ Es el flujo subcrítico, crítico o supercrítico? (1 puntos)

c) ¿Porqué en las derivaciones presentadas en este curso se asume que la pendientes en los

canales son pequeñas? Liste las razones. (2 puntos) 2ª Pregunta Por un canal rectangular de 4 m de base fluye agua con un tirante de 2 m y una velocidad de 1.2 m/s. En una sección del canal se ha planificado la construcción de una estructura que dé soporte a instrumentos de medición y que se elevará sobre el canal. Las columnas de la estructura tienen un ancho de 0.60 m. a) Hallar el máximo número de columnas que pueden colocarse en el canal sin alterar de

manera significativa el flujo que discurre aguas arriba. No considere los efectos de fricción. (2 puntos)

b) Asuma ahora que las columnas que Usted calculó en la parte a) del problema han sido

colocadas en la sección del canal. Considerando que las condiciones se mantienen, halle el tirante en la sección de la estructura mencionada en el enunciado de este problema. (3 puntos)

3ª pregunta Por un canal rectangular de 2.40 m de ancho fluye agua con un tirante de 1.80 m y una velocidad de 1.05 m/s. En una sección se ha colocado una grada de 0.30 m. Hallar la fuerza que ejerce la grada sobre el flujo. (5 puntos) 4ª pregunta Un canal rectangular de 4.3 m de ancho transporta 21 m3/s con un tirante uniforme de 2.7 m. Este flujo debe pasar por debajo de una carretera mediante una alcantarilla tipo cajón (rectangular) sin crear efecto de remanso y con la superficie del agua por lo menos 0.45 m por debajo de la cara superior interna (el “techo”) de la alcantarilla. Asumiendo que la pendiente de la alcantarilla es lo suficientemente fuerte para dejar pasar el flujo mencionado, determinar las dimensiones mínimas de la alcantarilla tipo cajón. (5 puntos) Duración: 1 hora 50 minutos Lima, 11 de Junio de 2001. EL PROFESOR