Bernoulli

Mecánica de Fluidos

1

MECANICA DE FLUIDOS I
Guía de Ejercicios Nº2
Rapidez de flujo de fluidos, ecuación de continuidad, balances de masa
y de cantidad de movimiento, ecuación de Bernoulli

Ejercicio 1) Una cierta bomba de pozo profundo para uso residencial está
indicada para proporcionar 745 gal/h de agua. Exprese ésta rapidez de flujo
en pie3/s.

(Respuesta: 2,77 pie3/s)Ejercicio 2) Una pequeña bomba de medición proporciona 11,4 gal de una
sustancia para tratamiento de agua por cada 24 horas. Exprese esta
rapidez de flujo en pie3/s.

(Respuesta: 1,76 . 10-5 pie3/s)

Ejercicio 3) Agua a 10 ºC está fluyendo a 0,075 m3/s. Calcule la rapidez de
flujo de peso y la rapidez de flujo de masa.

(Respuesta: 0,736 kN/s, 75 kg/s)

Ejercicio 4) Un horno requiere 1200lb/h de aire para una combustión
eficiente. Si el aire tiene un peso específico de 0.062 lb/pie³, calcule la
rapidez de flujo de volumen requerida.

(Respuesta: 5,38 pie3/s)

Ejercicio 5) Calcule el diámetro de un conducto que deberá llevar 75.0
pies³/s de un líquido
con una velocidad promedio de 10.0 pies/s.

(Respuesta: 3,09 pies)

Ejercicio 6) Si 2000 L/min de agua fluyen por unconducto de 300 mm de
diámetro que más adelante tiene un diámetro menor de 150 mm, calcule la
velocidad promedio de flujo en cada tramo de conducto.

(Respuesta: v1 = 0,472 m/s, v2 = 1,89 m/s)

Ejercicio 7) Un conducto de 150mm lleva 0.072 m³/s de agua. El conducto
se ramifica en dos, como se muestra en la figura. Si la velocidad en el
conducto de 50 mm es de 12.0 m/s, ¿cuál es la velocidad enel conducto de
100 mm ?

(Respuesta: 6,17 m/s)

Mecánica de Fluidos

2

Ejercicio 8) Si está fluyendo agua a 180° F con una velocidad de 4,50 pies/s
en un conducto estándar de 6 pulg, Calibre 40, calcule la rapidez de flujo de
peso en lb/h.

(Respuesta: 1,97. 105 lb/h)

Ejercicio 9) La velocidad de flujo recomendada en la línea de descarga de
un sistema hidráulico de aceite estáen el intervalo comprendido entre 8.0 y
25.0 pies/s. Si la bomba proporciona 30 gal/min de aceite, especifique los
tamaños menor y mayor adecuados para una tubería de acero.

(Respuesta: 1 ¼ x 0,065, 7/8 x 0,065)

Ejercicio 10) Un intercambiador de calor de casco y tubo está hecho con
dos tubos de acero estándar, tal como se muestra en la figura. Cada tubo
tiene un grueso de pared de 0.049pulg. Calcule el cociente requerido de
rapidez de flujo de volumen en el casco entre la rapidez de flujo de volumen
en el tubo, si la velocidad promedio de flujo deberá ser igual en cada uno.

(Respuesta: Qtubería/Qtubo = 2,19)

Ejercicio 11) En la figura se muestra una sección transversal de un
intercambiador de calor de casco y tubo. Calcule la rapidez de flujo de
volumen requerida encada conducto pequeño y en el casco para obtener una
velocidad de flujo promedio 25 pies/s en todas las partes.

(Respuesta: 0,3535 pie3/s, 1,998 pie3/s)

Mecánica de Fluidos

3

Ejercicio 12) Una boquilla de flujo, mostrada en la figura, se utiliza para
medir la velocidad de flujo. Si la boquilla está instalada dentro de un tubo
de 14 pulg, Calibre 40, y tiene un diámetro de 2.75 pulg,calcule la velocidad
de flujo en la sección 1 y en el cuello de la boquilla cuando 7.50 pies³/s de
agua fluyen por el sistema.

(Respuesta: vtubería = 7,98 pie/s, vboquilla = 181,8 pies/s)

Ejercicio 13) Agua a 10°C está fluyendo del punto A al punto B por el
conducto que se muestra en la figura a una rapidez de 0.37 m³/s. Si la
presión en A es de 66.2 kPa, calcule la presión en B.(Respuesta: 34,9 kPa)

Ejercicio 14) Calcule la presión requerida en el conducto de la figura, justo
delante de la boquilla, para producir una velocidad de chorro de 75 pies/s.
El fluido es agua a 180°F.

(Respuesta: 25,1 lb/pulg2 relativa)

Mecánica de Fluidos

4

Ejercicio 15) Para el sistema que se muestra en la figura, calcule (a) la
rapidez de flujo de volumen de agua que sale de la...