EJERCICIOS DE MECÁNICA DE FLUIDOSDescripción completa
mecanica de fluidos ejerciciosDescripción completa
Descripción: ejercicios propuestos
EJERCICIOS DE MECANICA DE FLUIDOS 1. Sabiendo que la velocidad del agua en una tuberia es de 6 cm de diametro interno es de 2 m/s, halar la velocidad que adquiere al circular por una seccion de la tuberia de la mitad de diametro. Solucion. Datos D1= 6cm D2= V1= 2(m/s) V2=??
(
(
)
)
2. Considere una tuberia 20 pulg de diametro, el liquido a transportarse es agua con una gravedad especifica de 1, el punto inicial “A” tiene una elevacion de 100ft y el punto final “B” tiene una elevacion de 200 ft la presion en el punto A es de 500 psi. Calcular la presion en el punto B. Solucion Datos Dint=20 pulg GE=1 Pa=500psi Pb=? Utilizando la ecuacion de bernoulli
1
(
)
………1
El peso especifico es: Remplazando valores (
) (
)
Llevando la presion a Pa
Reemplazando los resultados en1 (
)
3. Si la bomba “B” transfiere al fluido a 70 CV cuando el caudal del agua es de 200 (litro/ seg). A que elvacion puede situarse el deposito “D”. Solucion Datos Q=200( Pott=70 (
)=0.2 )
η=75
Analizando los puntos A-D
…….1 Sabiendo que la potencia es: P
2
Para las perdidas primarias notese que en las perdidas por friccion hay 2 cambios de diametro a considerar Para perdidas primarias
con la ecuacion de darcy Weisbach ……..2
Para la
( ) Reemplazando en 2
Para ……..3
Reemplazando en 3
Para perdidas secundarias ( (
) )
Reemplazando en 1
4. Esta fluyendo un aceite desde el deposito atravez de una tuberia de fundicion asfaltada de 15 cm y 150 m de longitud hasta el punto B como se muestra en la figura¿Qué presion tendra que actuar sobre A para que circulen 13.00(litro/seg) de aceite? y
.
3
Solucion Datos D=0.15 m L=150 m Pa=?? (kg/cm2) Q=13 (L/seg)
Utilizando la ecuacion de energia
….1 Calculando la densidad (
(
)
)
Calculando la
Para
con la ecuacion de darcy Weisbach
Reemplazando en 1
(
)
4
5. Atravez de la tuberia de la figura circulan 0.22 (
) de agua y las
presiones en A y B son iguales respectivamente a 150 kPa y 0.34.5 KPa. Determinar la potencia por la corriente agua a la turbina. Solucion Datos
Q=0.22(
)
Utilizando la ecuacion de energia:
………………………..1
Calculando la V1 y v2
Reemplazando en 1
6. En la figura se muestra una parte de un sistema de proteccion contra incendios en el cual una bomba saca 60ºF de un recipiente y la transporta al punto B con una rapidez de flujo de 1500 (gal/min) 2.35 1.5 ft. ( )
5
a) Calcule la altura Zc, requerida para el nivel de agua ene el tanque, con el fin de mantener 5.0 ( ) relativa de presion en el punto A. b) Suponiendo que la presion de A es de 5.0 (
) relativa
calcule la potencia transmitida por la bomba al agua con el fin de mantener la presion en el punto B a 25 ( ) relativa. Incluya cualquier perdida de energia debido a la friccion, pero desprecie cualquier otra forma de perdida de energia. Solucion Datos Q=1500 gal/min (
)
a) H1=?? Pa=5( ) b) Pott=?? Pb=85 Solucion Realizando conversiones
(
Pa=
)
( (
Pb=
)
)
Utilizando la ecuacion de energia
…….1 Calculando …..2 Calculando v
6
Calculacando reynold
Calculando la rugosidad relativa
Calculando la friccion *
(
)
√
+
F sup F cal 0.020 0.015 0.015 0.015 0.015 0.016 Reemplazando en 2 la friccion
Reemplazando en 1
Calculando la potencia P
Utilizando la ecuacion de energia
7. Agua a 60ºF esta siendo bombeada desde una corriente hasta un tanque cuya superficie es a 210 FT por encima de la bomba. El conducto de succesion e impusion es de diametro 0.6651 ft.
7
Si se bombean 4 (
) cuya longitud de impulsion de conducto es
de 300 ft. a) Calcule la presion a la salida de la bomba. Tome en cuenta las perdidas por friccion en el conducto de expulsion y desprecie cualquier otro tipo de perdidas de energia b) Calcule la potencia transmitida por la bomba al agua si la presion de entrada a la bomba es de -2.36 ( ) relativa.
