mecanica fluidos resueltos

Mecánica de Fluidos – Solución Prueba n° 1
28-08-2012
Nombre del alumno:_______________________________________________________________

Pregunta 1: El sistema de embrague hidráulico que semuestra en la figura se usa para transmitir
torque mediante una fina capa de
aceite de 3 mm de espesor que está
entre los dos discos idénticos de 30
cm de diámetro. Cuando el eje
conductor gira a1.450 rpm, el eje
conducido gira a 1.398 rpm.
Determinar el torque transmitido si
el aceite es un fluido newtoniano de
viscosidad µ=0.38 Ns/m2.

Solución:
Los discos rotan con diferente velocidadangular 1 y 2, por lo tanto, se puede asumir que un
disco esta estacionario y el otro rota con velocidad 1-2. El gradiente de velocidad en cualquier
parte “h” de la película de aceite es V/h,donde V=(1-2)r, es la velocidad tangencial. Por lo tanto,
el esfuerzo cortante en cualquier parte de la pared de disco más rápida es a una distancia r del
centro del disco es:

Por lo tanto ladiferencial de la fuerza cortante que actúa sobre un elemento diferencial de área
dA en la superficie y el torque asociado puede ser expresado como:

Integrando, se obtiene:
∫
Evaluando entre D/2 y0, resulta:

Como
Entonces

̇
̇

̇

(

)[

(

)] (

)

Sustituyendo en la ecuación de torque se obtiene que el torque transmitido T=0.55 Nm
Pregunta 2: Un sistema de medición
depresiones se compone de dos
manómetros de carátula y uno de
“Tubo U” como se muestra en la
figura. Para un diferencial de presión
determine
, si la gravedad
específica del Aceite es 0,87 y laaltura de la columna de aceite es 650
mm.

Solución:
Comenzando en P2, escribimos la ecuación del manómetro.

Pero

, por lo tanto:

Pregunta 3: En la figura se muestra una compuertaarticulada en la Bisagra B y sostenida por un
apoyo simple en A. La compuerta separa 2 fluidos. Calcule la fuerza neta sobre ella por la acción
del fluido en cada uno de sus lados. Después calcule la...