Problemas Mec Nica De Fluidos N 2 2012

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA EN ENERGIA

PROBLEMAS DE MECANICA DE FLUIDOS
II UNIDAD
1.- Un tanque contiene inicialmente 1000 kg de una solución salina que contiene 10% de
sal por unidad de masa. Una corriente incidente de solución salina que contiene 20% de sal
por unidad de masa, fluye hacia el tanque con una rapidez de 20kg/min. La mezcla que
se encuentra dentro del tanque se mantiene uniforme agitándola. Se extrae la solución salina
del tanque mediante un tubo de salida con una rapidez de 10 kg/min. Encuéntrese la cantidad
de sal que contiene el tanque en el tiempo t así como el tiempo transcurrido cuando la
cantidad de sal que hay en el tanque es de 200 kg.

2.Por la tubería A se introduce 140 lt/s de agua de ρr =1.0; mientras que por la
tubería B se introduce 28 lt/s de un aceite de ρr = 0.80. ¿ Cuál es la velocidad media y la
densidad media de la mezcla que sale del dispositivo ?.

3.Calcular la fuerza que soportan los pernos de unión de la contracción mostrada, en
un flujo de aceite de 2.9 ft3 /s, según detalle mostrado.

4.- Determinar la fuerza total ejercida sobre un codo de tubo cuyo diámetro sereduce en
un extremo, tal como se muestra.
5.- Fluye agua en condiciones continuas en las que la bomba entrega 3 Hp de fuerza
al fluido. Encontrar la rapidez de flujo de masa si se desprecian las perdidas debidas a la
fricción.
6.- En el conducto mostrado, el cual representa un ensanchamiento brusco, la presión que
actúa sobre la región 1 se considera uniforme y su valor es P1. Encontrar el cambio deenergía
interna entre las regiones 1 y 2 para un flujo permanente e incompresible. Despreciar el
esfuerzo cortante que actúa sobre las paredes y expresar u2 – u1 en términos de v1 , A1 , y A2.
7.- Una bomba aspira una solución de ρr = 1.6 de un depósito de almacenamiento de
gran sección recta, por medio de una tubería de 3” de Ø nominal cat. 40. La velocidad en la
tubería de succión es de 3ft/seg. La bomba descarga por una tubería de 2” a un depósito
elevado. El final de la tubería de descarga está situado a 150 ft por encima del nivel de la
solución en el depósito de almacenamiento. Las pérdidas por fricción en la totalidad del sistema
son equivalentes a una altura de 9 ft de solución.
¿ Que presión debe desarrollar la bomba expresada en lbf / ft2 ?
¿Cuál es la potencia teórica de labomba que tiene una eficiencia de 55 % expresada en Hp y
Cv?.
MECANICA DE FLUIDOS – 2014 – I

Ing° CESAR A. FALCONI COSSIO

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DE INGENIERIA EN ENERGIA

8.- En la figura mostrada, 2.5 ft3 /seg de agua fluye en el paso mostrado, la presión
manométrica leída en la parte inferior es de 25 psig. Un tubo es conectado alo largo de la
sección de la tubería, 2 ft debajo del manómetro, ¿Cuál será la elevación del agua en este
tubo? Es despreciable las pérdidas de carga por fricción.
9.Una tubería horizontal de 23.6” de Ø, transporta 15.5 ft3/seg de un petróleo de ρr =
0.825, las 4 bombas instaladas a lo largo de la línea son iguales, es decir, las presiones a la
entrada y salida son respectivamente – 8 psig y 348psig. Si la pérdida de carga en las
condiciones en que se descarga es de 2.8 inch por cada 1 metro de tubería, calcular:
a).- La separación que debe tener cada bomba
b).- La potencia que debe tener cada bomba en Hp.
10.- Un tanque cerrado parcialmente, lleno con aceite de ρr = 0.90, tiene una presión, en el
espacio de gas sobre el aceite, de 10 psig. Si el aceite descarga a través de una mangueraa
50 gal/min, estimar la presión en la boquilla que se localiza 10 ft debajo de la superficie del
aceite y tiene un diámetro interior de descarga de 1 inch. Suponer una pérdida total por fricción
en la línea de 1 ft. lbf /lbm .
11.- Por una tubería fluye agua con una velocidad volumétrica de 3 ft3 /min; la canalización
está constituida por una tubería A de 2” conectado a otra tubería B de 3” que...