Mecanica de fluidos
Páginas: 10 (2379 palabras)
Publicado: 23 de junio de 2011
Mecánica de Fluidos – Problemas
PROBLEMAS
1. 1.1 1.2 1.3
PROBLEMAS DE RAPIDEZ DE FLUJO Agua a 10 ºC está fluyendo a 0.075 m3/s. Calcule la rapidez de fluido de peso y la rapidez de flujo de masa. El aceite para un sistema hidráulico (sg = 0.90) está fluyendo a 2.35 x 10-3 m3/s.Calcule la rapidez de flujo de peso y la rapidez de flujo de masa. Líquido refrigerante (sg = 1.08) estáfluyendo a una rapidez de flujo de peso de 28.5 N/h. Calcule la rapidez de flujo de volumen y la rapidez de flujo de masa.
2. 2.1
PROBLEMAS DE ECUACIÓN DE CONTINUIDAD Un conducto de 150 mm 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 en el conducto de 100 mm?.
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Mecánicade Fluidos – Problemas
2.2
En la figura siguiente se muestra un intercambiador de calor en el que cada uno de dos conductos de 6 pulg, calibre 40 llevan 450 L/min de agua. Los conductos están dentro de un ducto rectangular cuyas dimensiones interiores son 200 mm por 400 mm. Calcule la velocidad de flujo en los conductos. Después calcule la rapidez de flujo requerida de agua en el ducto paraobtener la misma velocidad promedio.
3. 3.1
PROBLEMAS DE ECUACIÓN DE BERNOULLI Gasolina (sg = 0.67) está fluyendo a 0.11 m3/s en el conducto que se presenta en la figura. Si la presión antes de la reducción es de 415 Kpa, calcule la presión en el conducto de 75 mm de diámetro.
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Mecánica de Fluidos – Problemas
3.2
Para el sifón que se muestra en la figura, calcule (a) la rapidezde flujo de volumen de aceite del tanque y (b) la presión en los puntos A, B, C y D.
3.3
En la figura se muestra un manómetro que se utiliza para indicar la diferencia de presión entre dos puntos de un sistema de conductos. Calcule la rapidez de flujo de volumen del agua del sistema si la desviación en el manómetro, h, es de 250 mm. (a este dispositivo se le conoce como medidor venturi, quese utiliza a menudo para mediciones de flujo).
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Mecánica de Fluidos – Problemas
4. 4.1
PROBLEMAS DE ECUACIÓN GENERAL DE ENERGÍA Una bomba sumergible para pozo profundo produce 745 gal/min de agua mediante un conducto de 1 pulg. Calibre 40, cuando se encuentra funcionando en el sistema cuyo diagrama se presenta en la figura siguiente. Se presenta una pérdida de energía de 10.5 pies enel sistema de conductos. (a) Calcula la potencia transmitida por la bomba de agua, (b) si la bomba requiere 50 hp, calcule su eficiencia.
4.2
La bomba de la figura, lleva agua del recipiente inferior al superior con una rapidez de 2.0 pies3/s. La pérdida de energía entre la entrada del conducto de succión y la bomba es de 6 pies y entra la salida de la bomba y el recipiente superior es de12 pies. Ambos conductos son de acero de 6 pulg, calibre 40. Calcule (a) la presión en la entrada de la bomba, (b) la presión a la salida de la bomba, (c) la cabeza total en la bomba y (d) la potencia transmitida por la bomba de agua.
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Mecánica de Fluidos – Problemas
4.3
En la figura siguiente se muestra una bomba que saca 840 L/min de aceite crudo (sg = 0.85) de un tambor dealmacenamiento subterráneo hasta la primera etapa de un sistema de procesamiento. (a) Si la pérdida total de energía en el sistema es de 4.2 m de flujo de aceite, calcule la potencia transmitida por la bomba. (b) Si la pérdida de energía en el conducto de succión es de 1.4 m de flujo de aceite, calcule la presión en la entrada de la bomba.
5.
PROBLEMAS DE TURBOLENTO
NÚMERO
DE
REYNOLDS,FLUJO
LAMINAR
Y
5
Mecánica de Fluidos – Problemas
5.1 5.2
Calcule el número de Reynolds para el flujo de 325 L/min de agua a 10 ºC en un tubo de acero SCH 40 de 2 pulg,. ¿Es el flujo laminar o turbulento?. Glicerina (sg = 1,26; = 9.6x10-1 Pa – seg) a 40 ºC en la parte del ducto que está fuera de los tubos cuadrados que se muestran en la figura. Calcule el número de Reynolds...
PROBLEMAS
1. 1.1 1.2 1.3
PROBLEMAS DE RAPIDEZ DE FLUJO Agua a 10 ºC está fluyendo a 0.075 m3/s. Calcule la rapidez de fluido de peso y la rapidez de flujo de masa. El aceite para un sistema hidráulico (sg = 0.90) está fluyendo a 2.35 x 10-3 m3/s.Calcule la rapidez de flujo de peso y la rapidez de flujo de masa. Líquido refrigerante (sg = 1.08) estáfluyendo a una rapidez de flujo de peso de 28.5 N/h. Calcule la rapidez de flujo de volumen y la rapidez de flujo de masa.
2. 2.1
PROBLEMAS DE ECUACIÓN DE CONTINUIDAD Un conducto de 150 mm 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 en el conducto de 100 mm?.
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2.2
En la figura siguiente se muestra un intercambiador de calor en el que cada uno de dos conductos de 6 pulg, calibre 40 llevan 450 L/min de agua. Los conductos están dentro de un ducto rectangular cuyas dimensiones interiores son 200 mm por 400 mm. Calcule la velocidad de flujo en los conductos. Después calcule la rapidez de flujo requerida de agua en el ducto paraobtener la misma velocidad promedio.
3. 3.1
PROBLEMAS DE ECUACIÓN DE BERNOULLI Gasolina (sg = 0.67) está fluyendo a 0.11 m3/s en el conducto que se presenta en la figura. Si la presión antes de la reducción es de 415 Kpa, calcule la presión en el conducto de 75 mm de diámetro.
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Mecánica de Fluidos – Problemas
3.2
Para el sifón que se muestra en la figura, calcule (a) la rapidezde flujo de volumen de aceite del tanque y (b) la presión en los puntos A, B, C y D.
3.3
En la figura se muestra un manómetro que se utiliza para indicar la diferencia de presión entre dos puntos de un sistema de conductos. Calcule la rapidez de flujo de volumen del agua del sistema si la desviación en el manómetro, h, es de 250 mm. (a este dispositivo se le conoce como medidor venturi, quese utiliza a menudo para mediciones de flujo).
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4. 4.1
PROBLEMAS DE ECUACIÓN GENERAL DE ENERGÍA Una bomba sumergible para pozo profundo produce 745 gal/min de agua mediante un conducto de 1 pulg. Calibre 40, cuando se encuentra funcionando en el sistema cuyo diagrama se presenta en la figura siguiente. Se presenta una pérdida de energía de 10.5 pies enel sistema de conductos. (a) Calcula la potencia transmitida por la bomba de agua, (b) si la bomba requiere 50 hp, calcule su eficiencia.
4.2
La bomba de la figura, lleva agua del recipiente inferior al superior con una rapidez de 2.0 pies3/s. La pérdida de energía entre la entrada del conducto de succión y la bomba es de 6 pies y entra la salida de la bomba y el recipiente superior es de12 pies. Ambos conductos son de acero de 6 pulg, calibre 40. Calcule (a) la presión en la entrada de la bomba, (b) la presión a la salida de la bomba, (c) la cabeza total en la bomba y (d) la potencia transmitida por la bomba de agua.
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4.3
En la figura siguiente se muestra una bomba que saca 840 L/min de aceite crudo (sg = 0.85) de un tambor dealmacenamiento subterráneo hasta la primera etapa de un sistema de procesamiento. (a) Si la pérdida total de energía en el sistema es de 4.2 m de flujo de aceite, calcule la potencia transmitida por la bomba. (b) Si la pérdida de energía en el conducto de succión es de 1.4 m de flujo de aceite, calcule la presión en la entrada de la bomba.
5.
PROBLEMAS DE TURBOLENTO
NÚMERO
DE
REYNOLDS,FLUJO
LAMINAR
Y
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Mecánica de Fluidos – Problemas
5.1 5.2
Calcule el número de Reynolds para el flujo de 325 L/min de agua a 10 ºC en un tubo de acero SCH 40 de 2 pulg,. ¿Es el flujo laminar o turbulento?. Glicerina (sg = 1,26; = 9.6x10-1 Pa – seg) a 40 ºC en la parte del ducto que está fuera de los tubos cuadrados que se muestran en la figura. Calcule el número de Reynolds...
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