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ING CIVIL - MECANICA DE FLUIDOS II – GRUPO N°8

EJERCICIOS DESARROLLADOS GRUPO N° 08 CÁTEDRA

: MECANICA DE FLUIDOS II

CATEDRÁTICO

: Ing. MARCO ANTONIO PALIZA ARAUJO

ALUMNOS

:

      

CCORA HUALLPA, NELSON HUAMAN PEÑA JAIR MITMA MAYTA WILBER POMA CASTELLANOS FRANKLIN QUISPE FLORES WILMER SALVATIERRA BOZA ELIAS SINCHE NOE FELIX

HUANCAVELICA - 2015

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ALUMNO: CCORA HUALLPA NELSON E-MAIL: NECO.HVCA@HOTMAIL. [email protected] COM Juan Saldarriaga 5.2 Como parte del sistema de riego de una finca se utilizan dos tuberías en serie para conectar la bocatoma con un tanque de almacenamiento. La diferencia de nivel entre estas dos estructuras es de 31.7m, estando la bocatoma por debajo del tanque. El caudal que debe llegar al tanque es de 87 l/s. la primera tubería, en acero tiene un diámetro de 8”. Una longitud de 184m y un coeficiente global de perdidas

menores de 7.1. al final de esta debe extraerse un caudal de 94l/s con el fin fi n de regar la parte baja de la finca. La segunda tubería en pvc, tiene una longitud de 393m un diametro de 6” y un coeficiente global de perdidas menores de 11.2 el cual incluye la

valvula de control. Calcular la potencia de bomba requerida para realizar el trabajo. El fluido es agua a 15°C. A partir del diagrama de flujo 8 se obtienen los siguientes resultados Para la 1ra tubería Caudal

  +     +     .    

VELOCIDAD

Diagrama de flujo 8 cálculo para tuberías en serie Perdidas por friccion:

  .. .    . .    . ..  −       . 

Con estos dos datos se calcula el factor de fricción de acuerdo con los diagramas de
















          .   .     . .     ..  Perdidas menores:

    ∑     .     ..  .    .     .      .     .   .     ..  .   . ..  −       .    .       

Para la segunda tubería.

Velocidad:

Perdidas por friccion:

Nuevamente a utilizar los diagramas de flujo 2a o 2b
















Perdidas menores

  .      . .      .     ∑     .     ..  .    .

Calculo de las pérdidas totales:

    ∑=  + ∑= 

   .+.  + .+.    .   Calculo de la potencia de la bomba Antes de calcula la potencia requerida en la bomba es necesario sumar la cabeza topográfica a las pérdidas totales antes calculadas

   +    .+ + ..    .       . .  .  .  .   .  

Por consiguiente, consiguiente, la potencia potencia es:

Si se supone una eficiencia global para la bomba del 75%
















ROBERT MOTT – 6TA 6TA EDICION 10.35 Determine la caída de presión a través de un codo roscado a 90°, en una tubería de acero de 2 ½” cedula 40, si existe un flujo de agua a 15°C a razón de 750 L/min

Solución:   

1ro tabla 10.4 para para codo roscado a 90° Le/D= 50 2do tabla 8.2 Rugosidad de tuberías acero 1.5x10 -4 pies o 4.6x10 -5 m 3ro llevando a la tabla8.6 el diagrama de mody Fr=0,0187

Tons hallamos k=(le/D)*fr K=0.935

     ∗  V=Q/A

PARA AREA USAR TABLA F.1 A= 3.090x10-3 m2

  /.  −   . /
















DE LA ECUAC. DE LA ENERGIA.

 +  +      +  +       . + ……. .       ∗  V1 =V2

DONDE

K=0.935 V=4.045 m/s

  .       ..  ∗ .   .       .. .  + .      .  

REEMPLAZANDO EN LA ECUACION I


















Tablas usadas































Quispe flores Wilmer Luis (2012151071) Elias-salvatierra-boza POMA CASTELLANOS, Franklin ……[email protected]) MECANICA-DE-FLUIDOS-ROBERT-MOTT-6TA-EDICION (PARA-UNH) Capítulo 8 (problemas), no se considera perdidas menores MECANICA-DE-FLUIDOS-ROBERT-MOTT-6TA-EDICION (PARA-UNH) Capítulo 10 (problemas)

10.8.- Calcule la perdida de energía para expansiones graduales con ángulos de

cono que van de 20 a 60°, para los incrementos mostrados en la figura 10.5. En cada caso fluyen 85 gal/min de agua a 60°F, por una tubería de acero de 2 pulg cedula 40, que aumenta a otra de 6 pulg cedula 40.

Solución:
















∗        /   .      . . ∗/   ∶  .  .   ∗      ∗    ∗  .      ∗.   .  Remplazando en la formula



Luego se pude comprobar remplazando en la temperatura que se requiera y se podrá comprobar 

Para temperatura 20° k seria 0.31 entonces remplazamos



Para temperatura 60° k seria 0.7 1 entonces remplazamos

   . .     .      . .    .  
















10. 17.- determine la pérdida de energía cuando fluye aceite con gravedad específica de 0.87 de un tubo de 4pulg a otro de 2pulg atreves de una contracción súbita. súbita. Si la velocidad de flujo en el tubo grande es de 4.00pies/s.

:

:   /   ,       ∗∗    ∗    ⇒    ∗    ∗   :   ∗∗  / ⇒    ⇒     .


















    ⟶ .  ⟶   ⟶ .     .         .    ⇒   . ↔ .         :   .  ∗ ∗      ∗.   .  10.26 En las figuras 10.10 y 10.11, observe que la energía mínima para una contracción gradual (K = .04, aproximadamente) ocurre cuando el ángulo del cono está en el rango de 15° a 40°. Elabore dibujos a escala de las contracciones en ambos extremos, para una reducción de 6 a 3 pulg de un tubo de hierro dúctil.

≥

FIGURA 10.10 Coeficiente de resistenc resistencia-contracción ia-contracción gradual con 6 15°
















LO GRAFICAMOS A ESCALA EN EXCEL
















MECANICA-DE-FLUIDOS-ROBERT-MOTT-6TA-EDICION (PARA-UNH) Capítulo 11 (problemas)
















            :

















12.8.- Por el si stema de tube tu berr ía r ami f i cado que se se apr apre ecia en l a fi f i gur a 12.7, en en el punto A cir culan 850 L /min de agua a 10 10 °C. Por u n a tuberí tu bería de 4 pul pu l gadas, cedul cedul a 40. El E l f l u j o se bif bi f u r ca en dos tuber ías de 2 pul pu l gadas, cedul cedul a 40. segú según n se observa. observa. \ >a, y vuelve a un i r se en el pun to B. B . Calcu l e (a) el f l uj o volu mé tr i co en en cada una u na de las r amas y (b) l a dif er encia nci a de presión presión pA — pg. I ncl uya el efecto de l as per per didas menore menor es en l a rama inf eri or del del


















−        ∗   .     ∗   .  .    ∗      ∗.  ∗ .∗ Para



  ..  ∗   ∗        ∗    ∗∗       ∗    ∗∗
















JUAN G. SALDARRIAGA V. Capítulo 5 (problemas) Bombas en sistemas de tuberías 5.8) Una de las estructuras de enfriamiento del agua de producción de un campo petrolero iene la configuración mostrada en la figura P5.8. Si el agua se encuentra a 80 oC, ¿cuáles deben ser los diámetros de las tuberías si su material es acero comercial? La potencia de la bomba es de 325 kW, con una eficiencia de 78%. La presión mínima en el aspersor 3 debe ser 50 kPa manométrica.
















          .  .   .  .   .  .               ++  +  +    +  +  + .. + .. + ..  − .           .   .+ . + . +    − − .   .        .   .          .  . + . . .  +  + .  .   − − . . . .   . . . .   + +

EN LA ECUACION DE BERNOULLI

REEMPLAZANDO:
















POR ITERACIONES HALLAMOS VALORES PARA ‘f2’: VALORES PARA ‘ f 2’

ITERACION 1 ITERACION 2 ITERACION 3 ITERACION 4 ITERACION 5

0.0001 4.7231856x10^-2 4. 7231825x10^-2 4. 7229070x10^-2 4.72229071x10^-2

POR ITERACIONES HALLAMOS VALORES PARA ‘f3’: VALORES PARA ‘ f 3’

ITERACION 1 ITERACION 2 ITERACION 3 ITERACION 4 ITERACION 5 REEMPLAZAMOS:

0.0001 5.2802585x10^-2 5.2802578x10^-2 5.2802546x10^-2 5.2801982x10^-2
















ROBERT MOT 8.8 Calcule el número de Reynolds para el flujo de 325 L/min de agua a 10 ºC en una tubería de acero estándar de 2 pulg, con espesor de pared de 0.065 pulg. ¿El flujo es laminar o turbulento? SOLUCION: 

Para la solución del ejercicio tenemos que tener en cuenta sobre el número de Reynolds: 1. Flujo laminar: Reynolds menor a 2000 2. Flujo en transición: Reynolds Reynolds mayor a 2000 y menor menor a 4000 3. Flujo turbulento: Reynolds mayor a 4000

    ... ∗−  .∗      ∗       . / ∗ . / / −  ∗  /  .

Para hallar la velocidad solo aplicamos la ecuación del caudal, convirtiendo las unidades de medida tenemos:


















Juan Saldarriaga 4.8 en la figura P4.8ª se muestra el esquema de una tubería simple con bombeo. En la figura P48b se muestran las curvas de la bomba instalada en la tubería. Calcule el caudal que pasa por la tubería. ¿Cuál es la potencia requerida? La tubería tiene un diámetro de 200mm en acero comercial. Los coeficientes de perdida menores son: entrada k m =0.5, cheque k m= 4.5, codo k m = 0.8, válvula k m=1.2, salida k m =1.0, uniones k m=7.0
















Entonces la altura de la bomba es:

   +    + ∗  ++   + ∗  ++ +  +++ + +  + +    ++  +       

Por la ecuación de Bernoulli tenemos: t enemos:
















De Quispe flores Wilmer Luis (2012151071) MECANICA-DE-FLUIDOS-ROBERT-MOTT-6TA-EDICION (PARA-UNH) Capítulo 8 (problemas), no se considera perdidas menores MECANICA-DE-FLUIDOS-ROBERT-MOTT-6TA-EDICION (PARA-UNH)
















       /   .      . . ∗/   ∶   . Remplazando en la formula



















12.8.- Por el si stema de tube tu berr ía r ami f i cado que se se apr apre ecia en l a fi f i gur a 12.7, en en el punto A cir culan 850 L /min de agua a 10 10 °C. Por u n a tuberí tu bería de 4 pul pu l gadas, cedul cedul a 40. El El fl j bif bi f ca en dos tuber ías de 2 pul pu l gadas, cedul cedul a 40. segú segú e observa. observa. \




















−
















ROBERT MOTT CAPÍTULO 10
















ALUMNO: MITMA MAYTA, WILBER
















Datos
















   /  .  /



















































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