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Páginas: 4 (897 palabras)
Publicado: 17 de mayo de 2015
MECÁNICA DE FLUIDOS. PROBLEMAS RESUELTOS
1. Por la tubería horizontal representada en la figura circula agua. El diámetro de las secciones 1 y 3
es Ø = 20 cm, reduciéndose en la sección 2 a la mitad.Considere g = 10m/s2.
1
2
3
a) Ordenar presiones y velocidades en los puntos 1,2,3 de mayor a menor
b) Calcular el caudal, expresado en litros por segundo, si la diferencia de presiones entreambas
secciones es 0,3 kp/cm2
c) Representar la línea de altura total y la línea de altura piezométrica cuando la presión en la
sección ancha es 1kp/cm2
RESOLUCIÓN
a) Considerando el agua como un fluidoideal, se cumple: P1=P3>P2;
v1=v3
Teniendo en cuenta que: 1,033 atm. técnica = 10,33 m.c.a, resulta
Ecuación de continuidad
, de donde:
Teorema deBernoulli para tubería horizontal z1 = z2 = z3 = 0,1 m
El caudal es:
c) Línea de Altura Total, teniendo en cuenta que
LAT
10,3 m
10,1 m
7,1 m
LAP
1
2
3
2. En la pared lateral de un depósito de aguapara riego hay una compuerta circular de radio r= 20cm,
situada a un metro del fondo. Calcular la fuerza de empuje sobre la compuerta y la coordenada del
centro de empuje,
a) cuando el agua alcanza unaaltura de 8 m,
b) cuando el agua alcanza una altura de 6 m,
RESOLUCIÓN
a) cuando el agua alcanza una altura de 8 m,
b) cuando el agua alcanza una altura de 6 m,
3. El movimiento de un fluidoincompresible se realiza bajo la acción de un campo de velocidades
v
v
v
v
v
v
v
v
v = xt i + 2 yt j + zt k y un campo de fuerzas F = xi + 2 y j + z k . Determinar:
a) La familia de líneas de corriente ylas trayectorias de las partículas, indicando si coinciden o no.
b) Campo de presiones.
RESOLUCIÓN
a) Las líneas de corriente coinciden con las trayectorias ya que el campo de velocidades variable sepuede expresar como:
. Para obtener las líneas de corriente se resuelve el sistema
de ecuaciones diferenciales:
Para obtener las trayectorias se integran las componentes de la velocidad:
b)...
1. Por la tubería horizontal representada en la figura circula agua. El diámetro de las secciones 1 y 3
es Ø = 20 cm, reduciéndose en la sección 2 a la mitad.Considere g = 10m/s2.
1
2
3
a) Ordenar presiones y velocidades en los puntos 1,2,3 de mayor a menor
b) Calcular el caudal, expresado en litros por segundo, si la diferencia de presiones entreambas
secciones es 0,3 kp/cm2
c) Representar la línea de altura total y la línea de altura piezométrica cuando la presión en la
sección ancha es 1kp/cm2
RESOLUCIÓN
a) Considerando el agua como un fluidoideal, se cumple: P1=P3>P2;
v1=v3
Teniendo en cuenta que: 1,033 atm. técnica = 10,33 m.c.a, resulta
Ecuación de continuidad
, de donde:
Teorema deBernoulli para tubería horizontal z1 = z2 = z3 = 0,1 m
El caudal es:
c) Línea de Altura Total, teniendo en cuenta que
LAT
10,3 m
10,1 m
7,1 m
LAP
1
2
3
2. En la pared lateral de un depósito de aguapara riego hay una compuerta circular de radio r= 20cm,
situada a un metro del fondo. Calcular la fuerza de empuje sobre la compuerta y la coordenada del
centro de empuje,
a) cuando el agua alcanza unaaltura de 8 m,
b) cuando el agua alcanza una altura de 6 m,
RESOLUCIÓN
a) cuando el agua alcanza una altura de 8 m,
b) cuando el agua alcanza una altura de 6 m,
3. El movimiento de un fluidoincompresible se realiza bajo la acción de un campo de velocidades
v
v
v
v
v
v
v
v
v = xt i + 2 yt j + zt k y un campo de fuerzas F = xi + 2 y j + z k . Determinar:
a) La familia de líneas de corriente ylas trayectorias de las partículas, indicando si coinciden o no.
b) Campo de presiones.
RESOLUCIÓN
a) Las líneas de corriente coinciden con las trayectorias ya que el campo de velocidades variable sepuede expresar como:
. Para obtener las líneas de corriente se resuelve el sistema
de ecuaciones diferenciales:
Para obtener las trayectorias se integran las componentes de la velocidad:
b)...
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