Mecánica De Fluídos Problemas

“LEA 3 VECES CADA PROBLEMA ANTES DE EMPEZAR A RESOLVERLO”

PROBLEMAS DE TRANSPORTE Y MEDICION DE FLUIDOS Nancy Ebner Gerschberg

Problema 1.Una tubería de 30 cm de diámetro interno transporta aceite de densidad relativa 0.811 a una velocidad de 24 m/s. En los puntos X y Y las medidas de la presión y elevación fueron, respectivamente, 3.7 kgf/cm2 y 2.96 kgf/cm2 y 30 m y 33 m. Determine lapérdida de carga entre los puntos X e Y. Problema 2.Agua fluye por una tubería circular. En una sección, el diámetro interno es 0.3 m, la presión manométrica 260 KPa, la velocidad 3 m/s y la altura de 10 m sobre el nivel del suelo. En la sección aguas abajo, al nivel del suelo, el diámetro interno de la tubería es 0.15 m. Encuentre la presión absoluta en la sección aguas abajo si las pérdidas deenergía por fricción pueden despreciarse. Problema 3.Calcular la pérdida de energía, en una tubería de 15 cm de diámetro, si es necesario mantener una presión de 231 KPa en un punto aguas arriba y situado 1.83 m por debajo de la sección de la tubería por la que desagua en la atmósfera 0.556 m3/s de agua. Problema 4.Una tobera contra incendio está acoplada al extremo de una manguera con diámetro interiorD1 = 75 mm. La tobera tiene contomos lisos y un diámetro de salida D2 = 25 mm. La presión de entrada de diseño para la tobera es P1= 689 KPa (manométrica). Evalúe el flujo máximo que la tobera podría idealmente entregar. Problema 5.Determinar la pérdida de carga en un tramo de tubería nueva de fundición sin recubrimiento, de 12 pulgadas de diámetro y 1000 m de longitud, cuando circula un fueloilmedio a 15 ºC y a una velocidad de 1.50 m/s. Dr = 0.857 y ν = 4.47 * 10-6 m2/s. Problema 6.Al considerar las pérdidas en la tubería únicamente (sin considerar la posible existencia de codos, válvulas, expansiones, contracciones, etc.), ¿qué diferencia en la elevación de dos depósitos, que distan 244 m, dará un caudal de 31.2 l/s de un aceite lubricante medio a una temperatura de 10 ºC, a través deuna tubería de acero comercial de 6" de diámetro? Datos Para el aceite a 10 ºC: Dr = 0.9 y ν = 260* 10-6 m2/s

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Problema 7.Por una tubería horizontal de acero comercial de 100 m de largo y 1 pulgada de diámetro circula un líquido de densidad relativa 0.85 y viscosidad 0.55 centipoises, a razón de 100 1/min. Calcule la pérdida decarga y la caída de presión en éste tramo de cañería. Problema 8.Del punto A al punto B fluye un aceite combustible pesado a través de una tubería horizontal de acero de 900 m de longitud y 15 cm de diámetro interno. La presión en A es de 11 Kg/cm2 y en B de 0.35 Kg/cm2. Para el aceite en las condiciones del problema se puede considerar que la viscosidad cinemática es 4.13 * 10-4 m2/s y la densidadrelativa 0.918. Determine el caudal en l/s. Problema 9.A través del sistema mostrado en la figura fluye agua a 60 ºC con un caudal de 1600 l/min. Determine la caída de presión entre los puntos A y B, evaluando las pérdidas menores por el método de los Coeficientes de Pérdida, K.
Tubería de acero comercial de 3” 50 m ∆ Z = 24 m A Válvula de ángulo roscada B

30 m

Densidad del agua a 60 ºC =984 Kg/m3 Viscosidad del agua a 60 ºC = 0.00046 N-S/m2 Problema 10.Un caudal de 40 l/s de un aceite de viscosidad absoluta 0.1 N-s/m2 y densidad relativa 0.85 está circulando por una tubería de fundición de 30 cm de diámetro y 1 Km de longitud en la cual existen dos válvulas de asiento totalmente abiertas y 10 codos estándares. ¿Cuál es la pérdida de carga en la tubería?. Sugerencia: determine laspérdidas en fitting y accesorios mediante el método de las longitudes equivalentes. Problema 11.Se desea entregar 250 gal/min de alcohol etílico a 77 F desde un tanque A hacia el tanque B en el sistema que se muestra en la figura. La longitud total de la tubería es de 110 pies. Calcule la presión requerida en el tanque A. Considere para el alcohol Dr = 0.787, µ= 1 * 10-3 N-S/m2

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