01 Practica HH224J 2009-II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CURSO: MECÁNICA DE FLUIDOS II – HH224 J DOCENTE: DR. JULIO KUROIWA ZEVALLOS. JEFA DE PRÁCTICAS: INGª LIDIA MALPICA RODRIGUEZ RODRIGUEZ

PRIMERA PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA – CICLO 2009-2 1. Dos reservorios están conectados por una tubería de 457 mm como se muestra en la figura. El reservorio alto está sometido a una presión manométrica de 34225 Pa. La viscosidad del agua a 20 º C es 1.007 x 10-6 m2/s. Calcule el caudal que fluye por el sistema cuando la válvula está completamente abierta (Kv = 20). (5 punt os)

2. Dos reservorios están conectados por dos tuberías de acero (ε  = 0.15 mm) como se muestra en la figura adyacente. La viscosidad del agua que circula por el sistema a 10 º C es 1.308 x 10 -6 m2/s. Considere que el coeficiente de expansión, Kexp, es igual a 1. En la tubería de mayor diámetro se ha instalado una válvula cuyo coeficiente de pérdida local, K v, es 18. Calcule el caudal que circula por el sistema. (7 puntos)

3. El agua fluye del reservorio al reservorio bajo por gravedad y están conectados por cinco tuberías, como se muestra en la figura figura adyacente. Calcule el caudal que llega al reservorio bajo. (8 puntos)

EL PROFESOR Duración de la pru eba: 1 hr 45 min. Rímac, 15 de Septiemb re de 2009 2009 (FORMULA (FORMULARIO RIO AL REVERSO) REVERSO) 1

FORMULARIO Cálcul o de pérdidas por fri cción usando la fórmu la de Darcy – Weisbach: h f  

 L V  2

 f    D 2 g 

=

hf  = pérdida de carga en un tramo de longitud L. f = coeficiente de fricción L = longitud del tramo D = diámetro de la tubería g = aceleración de la gravedad (9.81 m/s 2) Cálcul o de factor de fricción en fluj os turbul entos: 1.325

 f   = [  ln ( 

ε

+

3.7 D

5.74 Re

0 .9

 )] 2

 = rugosidad absoluta D = diámetro Re = número de Reynolds = VD / ε

ν

Pérdidas locales V  2 h L =  K  2 g 

hL = pérdida de carga local K = coeficiente de pérdida local. V = velocidad media del flujo Pérdida por expansió n (V 1 − V 2 )2 h L =  K  2 g 

hL = pérdida local K = Usar 1 en el problema. V1 = velocidad en tubería de menor diámetro V2 = velocidad en tubería de mayor diámetro Fórmula de Hazen y Williams para cálculo d e pérdidas por fricci ón: 10.675 1.852

h

=

C 

Q1.852 L

 D 4.8704

C = Coeficiente de Hazen y Williams Q = caudal en m 3/s L = longitud en metros D = diámetro en metros

2