1er Taller Fluidos Nov. 22

MECANICA DE FLUIDOS TALLER Nº 1 (2012-2) PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

(LA SOLUCION DE LO PROBLEMAS TIENE COMO OBJETIVO UN MEJOR DESEMPEÑO EN LOS PARCIALES A RECOLVER DURANTE EL CURSO, POR LO TANTO LA COPIA EXACTA DE LA SOLUCION EXPUESTA EN LOS SOLUCIONARIOS NO ES RECOMENDABLE) 1.

La forma de una gota de líquido colgante se expresa mediante la siguiente ecuación desarrollada utilizando estudios fotográficos de la gota:

Para que la anterior ecuación sea dimensionalmente homogénea, qué dimensiones debe tener H? 2.

Un líquido con gravedad especifica de 1.2 llena un volumen. Si la masa en el volumen es de 10 slug, ¿Cuál es la magnitud del volumen?

3.

Halle la potencia necesaria para mantener una velocidad angular constante de 10 rad/s en el viscosímetro cilíndrico de la figura. (Considérense los esfuerzos cortantes, en la superficie lateral y en la base.)

Datos:

H = 10 cm R1 = 3 cm h = 0,1 cm μ = 7·10 -3 N·s/m2

4.

Una placa grande se mueve con una velocidad Vo por encima de una placa estacionaria sobre una capa de aceite. Si el perfil de velocidades es parabólico y el aceite en contacto con las placas tiene la misma velocidad que éstas, Cuál es el esfuerzo cortante causado por el aceite sobre la placa en movimiento? Si se supone un perfil lineal, entonces cuál es el esfuerzo cortante sobre la placa superior?

5.

Se hace rotar un cuerpo cónico con una velocidad constante de 10 rad/s; la base del cono tiene un diámetro de 5 cm, y el espesor de la partícula de aceite es de 0,1 mm. Si la viscosidad del aceite es de 7x10-3 [N·S/m2], halle el par necesario para mantener el movimiento.

MECANICA DE FLUIDOS TALLER Nº 1 (2012-2) PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS 6.

Un cilindro de 20 lb de peso se desliza dentro de un tubo lubricado. La holgura entre el cilindro y el tubo es 0.001 in 2. Si se observa que el cilindro se desacelera a una tasa de 2 ft/s 2 cuando la velocidad es 20 ft, ¿cuál es la viscosidad del aceite? El diámetro del cilindro D es 6.00 in y la longitud Z, es 5.00 in.

7.

El cilindro y el tubo mostrados en la Figura contienen aceite de densidad relativa 0.902. Para una lectura manométrica de 2.20 kg/cm 2, ¿Cuál es el peso total del pist ón y la placa W? solución. 60.100 kg 

8.

Una flecha de 4 ft de largo y 1 in de diámetro gira en el interior de un cilindro de la misma longitud, con 1.02 in de diámetro. Calcule el momento torsional requerido para hacer girar la flecha interna a 2000 rpm si es aceite SAE-30 a 70ºF llena el hueco. También, calcule el caballaje requerido. Suponga un movimiento simétrico.

9.

En algunos aparatos de medición eléctrica, el movimiento del mecanismo indicador se atenúa al tener un disco circular que gira (con el indicador) en un tanque de aceite. De esta forma, las rotaciones extrañas se atenúan. ¿Cuál es el torque de atenuamiento para w  = 0.2 rad/s si el aceite tiene una viscosidad de 8 x 10-3 N . s/m 2? Ignore los efectos en el borde exterior de la placa rotante.

10.Halle la expresión del par necesario para mover la esfera de l a figura adjunta.

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11.Un bloque de 1 kN de peso y 200 mm de lado se desliza hacia abajo en un plano inclinado sobre una película de aceite con un espesor de 0.0050 mm. Si se utiliza un perfil lineal de velocidades en el aceite, ¿cuál es la velocidad terminal del bloque? La viscosidad del aceite es 7 x 102 P.

12. Se va a medir la viscosidad de un fluido con un viscosímetro construido de dos cilindros concéntricos de 75 cm de largo. El diámetro exterior del cilindro interior es de 15 cm y la brecha entre los dos cilindros es de 0.12 cm. Se hace girar el cilindro interior a 200 rpm y se mide que el par de torsión es de 0.8 N.m .determine la viscosidad del fluido

13. Un volante con peso de 600 n tiene un radio de giro de 300 mm. Cuando rota a 600 rpm, su velocidad se reduce a 1 rpm/min debido a la viscosidad del fluido entre la camisa y el eje. La longitud de la camisa es de 50 mm, el diámetro del eje es 20 mm, la holgura radial es 0.05 mm. Determine la viscosidad.