POSADA CASTILLO W

Cuarta práctica de Mecánica de Fluidos
Pregunta 1
Agua fluye a través de un conjunto de cuchillas delgadas, muy próximas entre sí como se muestra en figura, con una velocidad v= 10ft/s alrededor dela circunferencia de salida. Determinar el flujo másico a través de la tubería de alimentación.
Usar el VC que se muestra en líneas punteadas.











Solución
En el volumen de control observamos:Del principio de la conservación de la masa tenemos que:
ṁsalidaṁentrada
Hallando el ṁsalida:
ṁsalida= (ρagua)(Áreasalida)(Vsalida)cos 60°
ṁsalida=(ρagua)(2πrsalidaH) (Vsalida)cos 60°ṁsalida=()(2π)(0.6ft)(0.1ft)()cos60°
ṁsalida=3.66
Pregunta 2
Calcular la fuerza horizontal aplicada sobre el soporte de la boquilla de la figura. Sabiendo que el agua incide en la placa, plana y vertical, y sedistribuye igualmente en todas las direcciones, calcular la fuerza que se debe aplicar en la placa para mantenerla en reposo.
Datos: P1: 150KPa; V1 = 5m/s; D1= 10cm ; D2 = 5cm






Solución
Fs =-(p1A1n1 +p2A2n2 + Qm(v2 – v1))
Fsx = -(p1A1(-1) + Qm(v2 – v1))
Fsx =p1A1 + Qm(v2 – v1)
V2 = V1 (D1/D2)2 = 5x(10/5)2 =20m/s
Q = V1 xπx(D1)2/4= 5xπx0.12/4 =0,0393m3/s Qm = 39.3 Kg/s
Fsx=150x103xπx0.12/4 +39.3(5-20)=589N
Fs(placa) = ρ x(v2)2 x A2 =1000x203xπ x0.052/4 =785N


Pregunta 3
Aire es admitido en un túnel de viento como se muestra en la figura. La presión atmosférica es de 98,7KPa (ab)y la temperatura es de 27°C. Si se desprecian los efectos viscosos, determina la presión de estagnación en la nariz del aeroplano. Determine la lectura (h) del manómetro diferencial de agua sabiendoque la velocidad del aire en el túnel de viento es de 50 m/s.







Solución

Punto de estagnación: punto sobre un cuerpo en el cual la velocidad vale cero
La velocidad es nula al inicio de la narizdel aeroplano y luego tiene una velocidad de 50 m/s






De la ecuación de Bernoulli:

V1= es nula; V2=0(debido a ser punto de estagnación); Z1=Z2 ; entonces P1=P2 , son presiones iguales a la...