Descripción: problema de intercambiador de kerd (procesos de transferencia de calor)
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Caso 01 Probabilidad Fase 1 Universidad Abierta y a Distancia UNAD
PROBLEMA 8.1 Una tormenta consta de tres períodos de 2 horas cada uno e intensidades 3.0; 3.5 y 1.5 cm/h respectivamente. El índice de infiltración es 1.0 cm/h. El área aproximada de la cuenca 100 km 2. El hidrograma unitario de las dos horas de la cuenca se muestra abajo. El flujo base es bastante pequeño y puede ser despreciado. a) Dibujar el hidrograma resultante. b) Verificar que la lámina de escorrentía directa es igual a la lámina de lluvia neta. I [cm/h]
Q [m3/seg]
0
2 t [horas]
0
4
HORAS
INTENSIDADES
0-2
3.0
2-4
3.5
4-6
1.5
24
Verificando el Hidrograma Unitario: Vo = ½ * 25 m3/s * 24 h * 3600 s/h h = Vo /A = 1.08E6 m3/110E6 m2 = 0.00982 m Lluvia Neta 0-2 2-4 4-6
b) Verificar que la lámina de escorrentía directa es igual a la lámina de lluvia neta V = ½ * 24 * 3600 * (100 + 125 + 25) = 10.8 E6 m 3 h = V/A = 10.8 E6/ 110 E6 h = 0.0982 m = 10 cm
PROBLEMA 8.2
Una lluvia constante de 4 horas de duración e intensidad 50 mm/h produce un caudal pico de 280 m 3/s. La tasa de pérdida de la cuenca es 12 mm/h y el flujo base es 20 m3/s. Según la teoría del hidrograma unitario, ¿cuál sería el caudal pico de una lluvia de 4 horas, de 38 mm/h, si la tasa de pérdida es 15 mm/h y el flujo base 3 m3/s?. Lluvia A I [mm/h] Q [m3/s] 280 50
0
4
t [horas]
t [horas]
Lluvia B I [mm/h] t = 4 horas i = 38 mm/h Qbase = 3 m3/s ip = 15 mm/h Qp = ?
38 0 Para A
4 i = hA /t
t [horas] =>
hA = i * t = (50 – 12) mm/h * 4 h hA = 152 mm = 15.2 cm
Qp = 280 – 20 [m3/s] Para B
Qp = 260 m3/s
hB = i * t = (38 – 15) mm/h * 4 h QpA
QpB – 3
hB = 92 mm = 9.2 cm 260
= hA
* 9.2 + 3 = QpB hB
15.2 QpB = 160.368 m3/s
PROBLEMA 8.3
Una lluvia uniforme con una intensidad de 50 mm/h y una duración de 1 hora genera una salida de cierta cuenca el hidrograma que se muestra abajo. Calcular el hidrograma causado por una lluvia uniforme de 20 mm/h y duración 2 horas. El índice de infiltración es de 10 mm/h. Q [m3/s] 200
El hidrograma unitario para una lluvia de 2 horas, de intensidad uniforme y lámina neta de 10 mm tiene las siguientes ordenadas: Tiempo [horas] Q [m3 /s]
0 0
1 77
2 155
3 116
4 78
5 38
6 0
Obtener el hidrograma unitario para una lluvia de 3 horas, de intensidad uniforme y la misma lámina de lluvia neta. Q [m3/s] 180 150 120 90 60 30 0 0
