Ejercios flujo de fluidos

* Flujo de Fluidos
15-25. Flujos de gasolina a través de una 1-in-manguera de diámetro a una velocidad promedio de 5 m / s. ¿Cuál es la tasa de flujo en galones por minuto? (1 m 3 = 7,48 litros). ¿Cuánto tiempo se requiere para llenar un tanque de 20-gal?
[ A = R2 = (0.5 in.)2 = 7.854 in2(1 ft/144 in.2) = 5.454 x 10-3 ft2 ]
R = vA = (5 ft/s)(5.454 x 10-3 ft2) = 0.0273 ft3/s;
R = (0.0273ft3/s)(7.48 gal/ft3)(60 s/min); R = 12.2 gal/min.
; Time = 1.63 min
15-26. El agua fluye desde una terminal de 3 cm de diámetro y tiene una velocidad media de 2 m / s. ¿Cuál es la tasa de flujo en litros por minuto? (1 L = 0,001 m 3.) ¿Cuánto tiempo se requiere para llenar un contenedor de 40 L?
[ A = (0.015 m)2 = 7.07 x 10-4 m2 ; V = 40 L = 0.04 m3 ]
R = vA = (2 m/s)(7.07 x10-4 m2) = 1.41 x 10-3 m3/s
; Time = 28.3 s
15-27. ¿Cuál debe ser el diámetro de la manguera si es para entregar 8 litros de petróleo en 1 minuto con una velocidad de salida de 3 m / s?
; R = vA

; D = 7.52 x 10-3 m; D = 7.52 mm

15-28. El agua de un 2-in. tubería emerge horizontalmente a razón de 8 litros / min. ¿Cuál es la velocidad emergentes? ¿Cuál es el alcancehorizontal del agua si la tubería es de 4 pies de la tierra?

; v = 0.817 ft/s
Para encontrar el rango de x, lo primero que encontrar tiempo de huelga de tierra: y = ½ gt 2
; Ahora el rango x = vxt
Rango: x = vt = (0.817 ft/s)(0.5 s); x = 0.409 ft o x = 4.90 in.

15-29. El agua que fluye a 6 m / s a través de una tubería de 6 cm está conectado a un tubo de 3 cm. ¿Cuál es lavelocidad en el tubo de pequeño?
Es la tasa de mayor flujo en la tubería más pequeños?
A1v1 = A2v2 ; v2 = 24.0 m/s
La tasa de flujo es la misma en cada tubo.

* Aplicaciones de la ecuación de Bernoulli

15-30. Tenga en cuenta la situación descrita por el problema 15-29. Si los centros de cada tubería se encuentran en la misma línea horizontal, ¿cuál es la diferencia depresión entre los dos tubos de conexión?
Por un tubo horizontal, h1 = h2: P1 + gh1 +½v12 = P2 + gh2 + ½v22
P1 - P2 = ½v22 - ½v12 = ½(v22 – v12);  = 1000 kg/m3
P1 – P2 = ½(1000 kg/m3)[(24 m/s)2 – (6 m/s)2] = 2.70 x 105 Pa; P = 270 kPa

15-31. Cuál es la velocidad emergente de agua de una grieta en su contenedor de 6 m por debajo de la superficie? Si la zona de la grietaes de 1,2 cm 2, ¿a qué velocidad de flujo es que el agua deje el contenedor?
[Las presiones son los mismo en la parte superior y al crack: P 1 = P 2]
P1 + gh1 +½v12 = P2 + gh2 + ½v22;
gh1 +½v12 = gh2 + ½v22
Observe que r anula y recordar que 1 V puede ser considerado como cero.
v2 = 10.8 m/s
Ajuste de v1 = 0, we have: gh1 = gh2 + ½v22 or v22 = 2g(h1 - h2)
v22 =2(9.8 m/s2)(6 m);
A = (1.2 cm2)(1 x 10-4 m2/cm2) = 1.20 x 10-4 m2;
R = 1.41 x 10-3 m3/s or R = 1.41 L/s

R = vA R = (10.84 m/s)(1.20 x 10-4 m2);



15-32. A-2-agujero cm de diámetro en el costado de un tanque de agua, y se encuentra a 5 m por debajo del nivel del agua en el tanque. ¿Cuál es la velocidad emergente del agua del pozo? ¿Qué volumen de agua seescape de este agujero en 1 minuto?
[Aplicar el teorema de Torricelli]
; v = 9.90 m/s

R = (9.90 m/s)(3.18 x 10-5 m2); R = 3.11 x 10-4 m3/s
; R = 187 L/min
2
1
3 in.
6 in.
* 15-33. El agua fluye a través de un tubo horizontal, a razón de 82 pies 3 / min. Una presión manométrica colocado en un 6-in. sección transversal de este tubo de lecturas 16 lb / pulg. 2. ¿Qué es lapresión manométrica en una sección de la tubería donde el diámetro es de 3 pulgadas?
A1 = (3 in.)2 = 28.3 in.2 = 0.1964 ft2
A1 = (1.5 in.)2 = 7.07 in.2 = 0.0491 ft2
R1 = R2 = 82 ft3/min(1 min/60 s) = 1.37 ft3/s; v1A1 = v2A2 ;

Ahora busca la presión absoluta: P1 = 16 lb/in.2 + 14.7 lb/in.2 = 30.7 lb/in.2;
(Tubería de presión absoluta 1)
D = g;
Las unidades de...