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Serie de ejercicios
FLUJO CRÍTICO
1.- Determinar la profundidad crítica en un canal trapezoidal con un ancho base de 2m y
pendientes laterales de 1:1, el cual lleva un flujo de 5 m3/s.
2.- El agua fluye en un canal rectangular de 2m de ancho, el cual lleva un caudal de 2 m3/s.
El canal es reducido en ancho a 0.5m. Determinar la profundidad en la contracción y la
profundidad aguas arriba. Suponga que ocurre flujo crítico en la contracción.
3.- Cual es el máximo caudal que puede circular por un canal de sección rectangular,
plantilla b =1.5m con una energía especifica disponible de 2.8m.
4.- Un canal trapezoidal tiene un ancho de plantilla de 7 m, y las paredes una pendiente de
2 horizontal sobre 1 vertical. Cuando la profundidad del agua es de 1.3 m, el caudal es de
12 m3/s. A) ¿Cuál es la energía especifica? y B) El flujo es subcrítico o supercrítico?
5.- Un canal rectangular de 4 m de ancho transporta un caudal de 14 m3/s
a) Tabular la energía especifica en función de la profundidad de flujo para diferentes
profundidades (rango estimado 0.2 m a 2.8 m).
b) Determinar la energía especifica mínima.
c) Que tipo de flujo existe cuando la profundidad es de 0.7 m y 2.8 m.
6.- Un canal trapezoidal tiene base de 6 m, la pendiente de las paredes es de 1 sobre 1 y el
agua circula con una profundidad de 1.00 m. Para n = 0.015 y un caudal de 10 m3/s,
calcular a) la pendiente normal, b) la pendiente crítica y la profundidad critica para 10 m3/s
y c) la pendiente critica a la profundidad de 1.00 m.
7.- Una tubería de alcantarillado de 1.8 m de diámetro interior transporta un caudal de
2.18 m3/seg cuando la profundidad es de 1.2 m. ¿Cuál es la energía específica?. Y ¿cuál es
la profundidad crítica?
8.- Se tiene unos gastos de 0 m3/s, 2 m3/s, 4 m3/s, 6 m3/s, 12 m3/s, 20 m3/s, para las
siguientes secciones: un trapecio con base de 2m y un talud con Z=1; una sección portal de
4m de diámetro y una sección canaleta de 2 m de diámetro. Calcular para cada sección:
a. Las curvas de energía específica.
b. Los tirantes críticos con sus respectivas energías específicas.
c. Las curvas de gastos máximos.
d. Hacer una comparación del tirante crítico obtenido para todos los gastos en sus curvas de
energía específica.
9.- El agua fluye en un canal rectangular con un ancho de 10 pies a una velocidad de 10 ft/s
y un tirante de 10 pies. Hay un escalón de 2 pies aguas abajo, ¿Qué expansión debe
colocarse simultáneamente a lo ancho, para que el flujo sea posible?