7/26/2019 guia de mecanica de fluido

1/5

Mecnica de Fluidos 1

Mecnica de Fluidos I

Gua de Ejercicios N3

Ejercicio 1) En una embotelladora de refrescos, el jarabe concentrado que se usa para

hacer el refresco tiene una viscosidad cinemtica de 17 centistokes a 80 F! "alcule eln#mero de $e%nolds para el flujo de &1' ()min de jarabe a trav*s de un tubo de cobre

de 1 pul+!, tipo (Respuesta: 1,06x104)

Ejercicio 2)- trav*s de .0 m de conducto de acero de 1 pul+!, calibre 80, a una

velocidad de 0,./ m)s flu%e aceite crudo verticalmente hacia abajo! El aceite tiene una

+ravedad especfica de 0,0. % se encuentra a 0 "! "alcule la diferencia de presin entre

la parte superior % la inferior del conducto!(Respuesta: p1 p2= -471 kPa)

Ejercicio 3) -+ua a 80 F flu%e desde un tanque de almacenamiento a trav*s de ''0

pies de conducto de acero de . pul+!, calibre /0! 2omando en consideracin la p*rdida

de ener+a debido a la friccin, calcule la cabe3a, h, por encima de la entrada delconducto necesaria para producir una rapide3 de flujo de volumen de &,'0 pies 4)s!

(Respuesta: 61,5 pies )

Ejercicio 4) En una +ranja, se transporta a+ua a .0 F de un tanque de almacenamiento

presuri3ado hasta un abrevadero, mediante un conducto de acero de 1 5 pul+, calibre

/0, de 400 pies de lon+itud! "alcule la presin de aire requerida por encima del a+ua en

el tanque para producir 7' +al)min de flujo! (Respuesta: 46,9 lb/pul2)

Ejercicio 5) -+ua a 10 " flu%e a una rapide3 de 600 ()min desde el recipiente % a

trav*s del conducto que se muestra en la fi+ura! "alcule la presin en el punto ,

7/26/2019 guia de mecanica de fluido

2/5

Mecnica de Fluidos &

tomando en cuenta la p*rdida de ener+a debido a la friccin % despreciando otro tipo de

p*rdidas!(Respuesta: !9,9 kPa)

Ejercicio 6) etermnese el menor dimetro de tubera de acero calibre /0 que debe

emplearse para trasladar a+ua con un caudal de ' m4)h a lo lar+o de una conduccin

cu%a lon+itud total es de 1'00 m si se dispone de una car+a de .,' m! (a temperatura

del a+ua es de &0 " % la ru+osidad de la tubera es de /,.!10 9'm"

(Respuesta: 2pula#as #e #i$%et&' '%ial, ae&' alib&e 40 )

Ejercicio 7) :na solucin fertili3ante lquida ;s!+!< 1,10= con una viscosidad dinmica

de &,0>1094?a!s, flu%e a 6' ()min a trav*s de una man+uera de plstico liso de &' mm

de dimetro! "alcule el factor de friccin a trav*s de la tubera! (Respuesta: 0,02*1)

Ejercicio 8) Etilen+licol ;s+ < 1,10= a 77 F flu%e alrededor de los tubos % dentro del

pasaje rectan+ular, tal como se muestra en la fi+ura! "alcule la rapide3 de flujo de

volumen del etilen+licol en +al)min requerida para que el flujo ten+a un n#mero de

$e%nolds de 8000! (ue+o calcule la p*rdida de ener+a sobre una lon+itud de 1&8 pul+!

2odas las superficies son de latn! (Respuesta: +=2*,05 pies/s, =1!7 al/%i, h=5,19

pies )

7/26/2019 guia de mecanica de fluido

3/5

Mecnica de Fluidos 4

Ejercicio ) etermine la p*rdida de ener+a debido a la dilatacin s#bita de un

conducto estndar calibre 80 de 1 pul+ a uno calibre 80 de 4 5 pul+! cuando el caudal es

de 0,10 pie4)s (Respuesta: 4,55 pies )

Ejercicio 1!) determine la p*rdida de ener+a cuando petrleo de una una +ravedad

especfica de 0,87 flu%e de un conducto de / pul+ a uno de & pul+ a trav*s de unacontraccin s#bita si la velocidad de flujo en el conducto ma%or es de / pies)s

(Respuesta: 1,*5 pies)

Ejercicio 11)etermine la p*rdida de ener+a que ocurrir si flu%e a+ua de un depsito

hacia un conducto con una velocidad de 4 m)s si la confi+uracin de la entrada es ;a= un

conducto de pro%eccin hacia adentro ;usando 109'm&)s

(on+itud de la tubera de . pul+ < 180 m

(on+itud de la tubera de & pul+ < 8 m

(os codos son del tipo de radio +rande

?resin en < 1&,' M?a

"onsiderando todas las p*rdidas en la tubera % las p*rdidas menores, calcule la presin

en -! (Respuesta: 12,74 Pa)

Ejercicio 15)- trav*s de una tubera de acero con un dimetro e>terior de & pul+ % un+rosor de pared de 0,084 pul+ se encuentra flu%endo aceite hidrulico " :na cada de

7/26/2019 guia de mecanica de fluido

4/5

Mecnica de Fluidos /

presin de .8 k?a se observa entre dos puntos en la tubera situados a 40 m entre s! El

aceite tiene una +ravedad especfica de 0,60 % una viscosidad dinmica de 4,0>10 94?a!s!

-suma que la ru+osidad en la pared de la tubera es de 4>10 9'm! "alcule la velocidad de

flujo de aceite (Respuesta: *,16 %/s )

Ejercicio 16)De encuentra flu%endo a+ua a /0 " de - hacia a trav*s del sistemamostrado en la fi+ura! etermine la velocidad de flujo de volumen del a+ua si la

distancia vertical entre las superficies de los dos depsitos es de 10 m! -mbas tuberas

son de hierro cubiertas de asfalto! (os codos son estndar!(Respuesta: 2,27x10-2%*/s )

Ejercicio 17)El medidor de Centuri mostrado en la fi+ura tiene un dimetro de tubera

de 100 mm % un dimetro de +ar+anta de '0 mm! Mientras que transporta a+ua a 80 "

se observa una diferencia de presin de '' k?a entre las secciones 1 % &! "alcule lavelocidad de flujo de volumen del a+ua!(Respuesta: 2,12x10-2%*/s)

Ejercicio 18) :n tubo de ?itot esttico se inserta en una tubera que transporta alcohol

metlico a &' "! :n manmetro diferencial que utili3a mercurio como fluido de

medicin se conecta al tubo % desplie+a una defle>in de &&' mm! "alcule la velocidad

de flujo del alcohol (Respuesta: !,45 %/s)

7/26/2019 guia de mecanica de fluido

5/5

Mecnica de Fluidos '

Ejercicio 1) ?ara una bomba centrfu+a determinada, si la velocidad de rotacin del

impulsor es reducida a la mitad, de qu* manera cambia la capacidad de la

cabe3a total! "Gmo cambia la potencia que se requiere para alimentar a la

bomba (Respuesta: la apai#a# se &e#ue a la %ita#. se &e#ue p'& u at'&

#e 4 )

Ejercicio 2!) ?ara la curva de funcionamiento de la bomba centrfu+a de &>4910 que se

muestra en la fi+ura, describa el funcionamiento que puede esperarse de una

bomba con un impulsor de 8 pul+adas que opera contra una cabe3a del sistema

de &00 piesA ?roporcione la cabe3a esperada, la potencia requerida, la eficiencia

% la B?DH requerida (Respuesta: = 2!0 al/%i, P = 26 hp, iieia = 5*

P3 = 10,9 pies)