Tomo Ii | Solucionario Hidraulica General Sotelo Capitulo 9

Para dominar los ejercicios de este capítulo, debes tener dominio total sobre tres herramientas matemáticas:

A continuación, presentamos un problema típico que bien podría estar en el solucionario de Sotelo.

Problema:
Un canal rectangular de 3 m de ancho conduce un caudal de 8 m³/s. Se produce un resalto hidráulico y el tirante antes del resalto es 0.35 m. Calcule: a) El número de Froude inicial. b) El tirante después del resalto. c) La pérdida de energía en el resalto.

Solución paso a paso (según Sotelo):

Datos:
b = 3 m, Q = 8 m³/s, y1 = 0.35 m, g = 9.81 m/s². solucionario hidraulica general sotelo capitulo 9 tomo ii

a) Cálculo de Fr1:
Área 1: A1 = b * y1 = 3 * 0.35 = 1.05 m².
Velocidad 1: V1 = Q / A1 = 8 / 1.05 = 7.619 m/s.
Fr1 = V1 / sqrt(g * y1) = 7.619 / sqrt(9.81 * 0.35) = 7.619 / sqrt(3.4335) = 7.619 / 1.853 = 4.11 (supercrítico, Fr > 1).

b) Tirante conjugado y2:
Ecuación de Sotelo (derivada de cantidad de movimiento):
y2 = (y1/2) * (sqrt(1 + 8Fr1²) - 1)
y2 = (0.35/2) * (sqrt(1 + 8*(4.11)²) - 1)
y2 = 0.175 * (sqrt(1 + 8*16.8921) - 1)
y2 = 0.175 * (sqrt(1 + 135.1368) - 1)
y2 = 0.175 * (sqrt(136.1368) - 1)
y2 = 0.175 * (11.666 - 1) = 0.175 * 10.666 = 1.866 m.

c) Pérdida de energía ΔE:
ΔE = (y2 - y1)³ / (4 * y1 * y2)
ΔE = (1.866 - 0.35)³ / (4 * 0.35 * 1.866)
ΔE = (1.516)³ / (4 * 0.6531)
ΔE = 3.482 / 2.6124 = 1.333 m.

Interpretación: Se disipa 1.33 metros de columna de energía, transformándose en calor y turbulencia. Para dominar los ejercicios de este capítulo, debes

Dado que compartir archivos con derechos de autor es ilegal, aquí te damos alternativas legales y académicas para conseguir ayuda con el Capítulo 9 del Tomo II de Sotelo:

Este es un problema avanzado que aparece frecuentemente en este capítulo. Ocurre cuando las paredes del canal tienen un material distinto al fondo (por ejemplo, fondo de concreto y paredes de roca).

Enunciado: Un canal rectangular tiene un ancho de 5 metros y una profundidad de 2 metros. Si el flujo es uniforme con una velocidad media de 1.5 m/s, calcular la descarga.

Solución:

Ejemplo típico:
Un vertedor de cresta ancha de 1.5 m de ancho tiene una carga H = 0.6 m. Calcule el caudal si el coeficiente de descarga es 0.85.

Lo que encontrarás en el solucionario:

Introduction

In the canon of hydraulic engineering literature, Francisco Javier Martínez Solera’s Hidráulica General stands as a foundational text for university students and professionals alike. While Tomo I deals with the fundamentals of fluid statics and dynamics, Tomo II advances into complex applications. Chapter 9 marks a critical pivot point in the text: the transition from theoretical fluid mechanics to applied hydraulic machinery, specifically focusing on Centrifugal Pumps. Calcule: a) El número de Froude inicial

This article explores the core themes of Chapter 9, analyzing the methodology Sotelo employs to solve problems involving pump selection, system curve determination, and operating point optimization.

Sotelo dedica una parte importante a analizar tuberías que no fluyen a sección llena.