ambiente

Categoría de los problemas
Derivadas sustanciales 1-3
Ecuación de continuidad: 4-26
Propiedades de la presión: 27-29
Ecuación de cantidad de movimiento: 30-46
Ecuación de cantidad de movimiento y Bernoulli: 47-57
Ecuación del momento de la cantidad de movimiento: 58-61
Ecuación de Bernoulli: 62-80
Ecuación de la energía: 81-100

1. Calcular el valor de las componentes de laaceleración para los siguientes casos:
a)Vx = C; Vy = C b)Vx = C.x; Vy = C c)Vx = C; Vy = C.y d)Vx = C.x; Vy = C.y
Respuesta: ax = 0 y ay = 0; ax = C².x y ay = 0; ax = 0 y ay = C² 0; ax = C².x y ay = C².y
2. Calcular el valor de las componentes de la aceleración para los siguientes casos:
a) Vr = 1/r; V = 0 b) Vr = 0; V = /r c) Vr = 1/r; V = /r
Respuesta: ar = -1/r3 y a = 0; ar = -2/r3 y a= 0; ar = -(1/r3).(1+2) y a = 0
3. Dado el siguiente campo de velocidad: , a) calcular el valor de las componentes de la aceleración, b) ¿cuál es el valor de la aceleración para una partícula en (5,3,2)?
Respuesta: a) , b)
4. En un flujo bidimensional en torno a un cilindro circular, la descarga entre líneas de corriente (L.C.) es de 0,028 m3/s por m de profundidad. A una distanciagrande, las L.C. están separadas 0,60 cm y en un punto cerca del cilindro están a 0,30 cm de distancia. Calcúlese la magnitud de la velocidad en estos dos puntos. En la ilustración las L.C. se han dibujado de manera que, por unidad de tiempo, el volumen que fluye entre 2 L.C. adyacentes es el mismo (y la unidad de profundidad se considera perpendicular al plano de la figura).
Respuesta: V1=4,67 m/s,V2=9,33 m/s

5. Entre dos líneas de corriente bidimensionales de un escurrimiento incompresible la velocidad es de 2 m/s y las líneas están separadas 1 cm. Calcular la velocidad entre las mismas dos líneas de corriente en un punto donde se separan 0,6 cm.
Respuesta: 3,33 m/s
6. Para el mismo problema anterior encontrar la misma velocidad pero si el escurrimiento es con aire de masa molecular 29g/mol y la presión absoluta varía desde 20 N/cm² a 15 N/cm² absolutos y evoluciona de acuerdo con la ecuación de las adiabáticas: , Donde la constante k = 1,4 y la temperatura inicial es de 15°C.
Respuesta: 4,09 m/s
7. Encuéntrese el flujo (por m de profundidad en la dirección “z”) a través de cada lado del cuadrado con esquinas (0,0); (0,1); (1,1) y (1,0), debido a:
Respuesta: Q1=-8 m3/s,Q2=4,5 m3/s, Q3=-4 m3/s, Q4=7,5 m3/s

8. En una cañería de 100 mm de diámetro escurre agua, y la velocidad media de la misma es de 2 m/s. Calcular: a) el caudal volumétrico (expresado en m³/h) y b) el caudal másico (expresado en kg/h)
Respuesta: a) Q=56,54 m3/h, b) Qm=56.540 kg/h

9. Por una cañería de 600 mm de diámetro escurre gas natural a una velocidad de 10 m/s. Si la presión en el puntodonde se midió la velocidad es de 600 N/cm² y la temperatura de 15°C, calcular: a) el caudal volumétrico (expresado en m³/s), b) el caudal másico (expresado en kg/s), c) el caudal volumétrico en millones de m³ por día pero en condiciones estándar (es decir a presión atmosférica y 15°C). El peso molecular del gas natural es de 19 g/mol.
Respuesta: a) 2,83 m3/s; b) 134,79 kg/s; c)14,48 Mmm3/día10. Calcular el caudal volumétrico y el caudal másico por unidad de profundidad que circula a través de una sección vertical a la pared si la distribución de velocidades es lineal. El flujo es incompresible y su densidad es .
Respuesta: Q= h·V0/2; Qm=·h·V0/2

11. Resolver el mismo problema anterior suponiendo una distribución de velocidades parabólica:
Respuesta: Q= h·V0/3; Qm=·h·V0/3
12.Se fuerza agua hacia adentro del aparato con un caudal de 0,1 m³/s a través del tubo A, a la vez que un aceite con r = 0,8 se fuerza con un caudal de 0,03 m³/s a través del tubo B. Si los líquidos son incompresibles y forman una mezcla homogénea de gotas de aceite en agua ¿cuál es la velocidad promedio y la densidad de la mezcla que sale a través del tubo C que tiene un diámetro de 0,3m?...