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IQ-20301 Fenómenos de Transporte I Examen Final 11 de diciembre de 2003

NOMBRE:________________________________ CALIFICACION:____________________


PROBLEMA 1

Explique el significadofísico de cada uno de los términos en la siguiente ecuación:

[pic]
Además, escriba esta ecuación en forma adimensional


PROBLEMA 2

Usando la Ecuación de continuidad, muestre que el flujodefinido por la ecuación de abajo es posible. Suponga que la densidad es constante.

[pic]


PROBLEMA 3

Ocurre un flujo incompresible tal que u = 200xy, v = 200(x2 + y2), w = 0, m/s. Calcule larapidez con qué está cambiando la densidad en el punto (2,1) en el que ( = 2.3 kg/m3.


PROBLEMA 4

Se construye un viscosímetro con dos cilindros concéntricos de 30 cm de largo, uno con diámetrode 20 cm y el otro con diámetro de 20.2 cm. Se requiere un torque (o momento de torsión) de 0.13 N.m para girar el cilindro interior a 400 rpm cuando se tiene un fluido viscoso entre el espaciocomprendido entre los dos cilíndros. Calcule la viscosidad del fluido.


PROBLEMA 5

Obtenga los siguientes grupos adimensionales usando el método de (-Buckingham: Re (Reynolds), Fr (Froude), Sh(Sherwood), Sc (Schmidt), y Gr (Grashoff), si las variables significativas son: D (diámetro), ( (viscosidad), ( (densidad), k (coeficiente de transferencia de masa), DA,B (difusividad de A en B), g(gravedad), U (velocidad), y ((A (diferencia de densidades). NOTA: Los grupos adimensionales no necesariamente corresponden a los grupos (, sino que pueden ser combinaciones de estos.

[pic]PROBLEMA 6
Se realizará una prueba con un diseño propuesto de bomba grande que debe suministrar 1.5 m3/s de agua con un impulsor de 40 cm de diámetro que tiene un aumento de presión de 400 kPa. Se usaráun modelo con un impulsor de 8 cm de diámetro. ¿Qué razón de flujo debe utilizarse y qué aumento de presión cabe esperar? El fluido del modelo es agua a la misma temperatura que el agua del...