problemas fluido

ÁREA DE MECÁNICA DE FLUIDOS
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E.P.S. Ingeniería de Gijón
Ingenieros Industriales: 3er curso
Curso 2007-2008

PROBLEMAS DE
MECÁNICA DE FLUIDOSOctubre 2007

PROBLEMAS DE LA LECCIÓN 1
1.- Demuéstrese la validez dimensional de las siguientes expresiones:
τ=μ

du
dy

; Re =

μLV
ρ

2.- ¿Cuál es la diferencia entre el caudal y elflujo másico? ¿Qué expresión simplificada
relaciona uno con el otro para flujo incompresible?
3.- Sea un fluido cuyo campo de velocidad viene determinado por la ecuación en coordenadas
cartesianas V =3 t i + x z j + t y 2 k [m/s]. Calcúlese el caudal (flujo convectivo unitario) y la
velocidad media a través del cuadrado cuyos vértices expresados en coordenadas cartesianas
son: (0,1,0), (0,1,2),(2,1,2) y (2,1,0).
4.- Un secador se puede asimilar a un conducto de diámetro constante (D = 0.03 m) en el que
se coloca una resistencia eléctrica que calienta el aire. El flujo se consigue con unpequeño
ventilador que fuerza al aire a pasar entre las resistencias. Si se considera flujo uniforme,
obténgase el caudal en la entrada, si la velocidad allí es de V1 = 1.5 m/s. Calcúlese elincremento de velocidad al pasar por las resistencias, si la densidad cambia de 1.2 kg/m3 en la
entrada a 1.03 kg/m3 en la zona de las resistencias.

D

ρ =1.2 kg/m

3

ρ =1.03 kg/m

3PROBLEMAS DE LA LECCIÓN 2
1.- A bajas velocidades, el flujo en el interior de un conducto circular posee una distribución
⎡ ⎛ r ⎞2 ⎤
parabólica: V = Vmax ⎢1 − ⎜ ⎟ ⎥ . Obténgase una expresión general parael caudal (flujo
⎢ ⎝R⎠ ⎥
⎣
⎦
convectivo unitario o flujo volumétrico) y la velocidad media. Calcúlese dicho flujo si D = 30
mm y Vmax = 8 m/s. Calcúlese el flujo másico si ρ = 1000 kg/m3.
2.-Un eje de diámetro Di se aloja en el interior de una carcasa de diámetro interior De y
longitud L, tal y como se muestra en la figura. Dicha carcasa está llena de un aceite (fluido
Newtoniano) cuya...