Ec Diferencial Cilindro

CI31A – Mecánica de Fluidos Prof. Yarko Niño

Sem. Otoño 2008 Auxs.: Cristián Godoy Carlos Reiher Martes 06 de Mayo de 2008

AUXILIAR 5

P1) En la Figura se muestra un mezclador de líquidoscompuesto por un estanque cilíndrico de altura L y radio R, con dos tuberías de entrada y una de salida de radios iguales a r. Por las tuberías de entrada ingresan caudales constantes de magnitud Q1 y Q2con temperaturas T1 y T2, respectivamente. El caudal en la tubería de salida puede ser determinado a partir de la velocidad de salida, dada por:

v(t ) = 2 g h(t )
donde g es la aceleración degravedad y h(t) es la profundidad del líquido en función del tiempo t. Suponiendo que la densidad del líquido es constante e independiente de la temperatura, se pide: a) Determinar el tiempo que demoraen llenarse la mitad del estanque, considerando que el líquido es incompresible e inicialmente el estanque se encuentra vacío. b) Determinar la altura de equilibrio del nivel en el estanque. c)Considere la situación con el nivel del estanque en equilibrio. Suponga que inicialmente el líquido al interior del estanque tiene una temperatura T0 y que la mezcla con los líquidos de temperaturas T1 y T2se produce en forma instantánea. Determine una expresión para la variación en el tiempo de la temperatura del líquido en la salida del estanque.

Indicación 1:

x

Indicación 2: A partir de laPrimera Ley de la Termodinámica, la concentración de calor puede ser determinada como c ρ T, donde ρ es la densidad del fluido, c es el calor específico del fluido y T es la temperatura.

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Sem. Otoño 2008 Auxs.: Cristián Godoy CarlosReiher P2) Si se tiene un estanque cónico que recibe un caudal de entrada Qe, y que tiene un orificio de evacuación de diámetro d1, determine: a) La ecuación diferencial que permite encontrar la...