problemas resueltos ecuacion de carga

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8. Considere el flujo de petróleo con densidad 894 (kg/m3) y viscosidad 2.33 (kg/m s) en un oleoducto de 40 (cm) de diámetro a una velocidad promedio de 0.5 (m/s). Una sección de 300 (m) de largo del oleoducto pasa a través de las aguas de un lago. Sin considerar los efectos de entrada, determine la potencia de bombeo requerida para superar las pérdidas de presión y para mantener el flujo de petróleo en la tubería.

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Mecanica de fluidos

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  • 8. Considere el flujo de petrleo con densidad 894 (kg/m3) y viscosidad 2.33 (kg/m s) en un oleoducto de 40 (cm) de dimetro a una velocidad promedio de 0.5 (m/s). Una seccin de 300 (m) de largo del oleoducto pasa a travs de las aguas de un lago. Sin considerar los efectos de entrada, determine la potencia de bombeo requerida para superar las prdidas de presin y para mantener el flujo de petrleo en la tubera.

  • 9. Una tubera horizontal tiene una expansin de dimetro repentina desde 8 (cm) hasta 16 (cm). La velocidad del agua en la seccin ms pequea es de 10 (m/s) y el flujo es turbulento. La presin en la seccin ms pequea es de 300 (KPa). Cuando se considera el factor de correccin de energa cintica como 1.06 tanto en la entrada como en la salida, determine la presin en la seccin ms grande y estime el error en que se habra incurrido de haber utilizado la ecuacin de Bernoulli.

  • 10. Se tiene agua a 70 F que fluye por medio de gravedad desde un depsito grande a una elevacin hasta uno ms pequeo a travs de un sistema de tubera de hierro fundido de 120 (ft) de largo y de 2 (in) de dimetro que incluye cuatro codos embridados estndar, una entrada redondeada, una salida con borde agudo y una vlvula de compuerta completamente abierta. Si se considera la superficie libre del depsito ms bajo el nivel de referencia, determine la elevacin del depsito ms alto para una razn de flujo de 10 (ft3/min).

  • 11. Un tanque cilndrico de 3 (m) de dimetro inicialmente est lleno con agua 2 (m) sobre el centro de un orificio (hecho sobre la pared del tanque) de borde agudo y 10 (cm) de dimetro. La superficie del tanque de agua est abierta a la atmsfera y el orificio drena a la atmsfera. Si desprecia el efecto del factor de correccin de energa cintica, calcula (a) la velocidad inicial de flujo del tanque y (b) el tiempo que se requiere para vaciar el tanque. El coeficiente de prdida del orificio provoca un aumento considerable en el tiempo de drenado del tanque?

  • 12. Un tanque de agua lleno con agua que el sol calent a 40 C servir para duchas en un campo que usa flujo impulsado por gravedad. El sistema incluye 20 (m) de tubera de hierro galvanizado de 1.5 (cm) de dimetro con cuatro codos esquinados de 90 sin labes directores y una vlvula de globo totalmente abierta. Si el agua fluye a una razn de 0.7 (L/s) a travs e la ducha, determine qu tan alto, del nivel de la salida de la ducha, debe estar el nivel del agua en el tanque. No considere las prdidas en la entrada y la regadera, e ignore el efecto del factor de correccin de energa cintica

  • 13. En edificios altos, el agua caliente del tanque del agua circula a travs de un lazo, de modo que el usuario no tiene que esperar a que se drene toda el agua fra en las grandes tuberas antes de que el agua caliente comience a salir. Cierto lazo de recirculacin tiene tuberas de hierro fundido de 40 (m) de largo y 1.2 (cm) de dimetro con seis codos suaves roscados de 90 y dos vlvulas de compuerta totalmente abiertas. Si la velocidad de flujo promedio a travs del lazo es de 2.5 (m/s), determine la potencia necesaria para la bomba de recirculacin. Considere que la temperatura promedio del agua es de 60 C y la eficiencia de la bomba es de 70%.

  • 14. Considere el campo de velocidad bidimensional estacionario incompresible V = (ax + b) i + (-ay + c) j, donde a, b y c son constantes. Calcule la presin como funcin de x y y.

  • 15. Considere el flujo estacionario incompresible paralelo laminar de un fluido viscoso que se desliza entre dos paredes verticales infinitas. La distancia entre las paredes es h y la gravedad acta en direccin z negativa (hacia abajo). No hay gradiente de presin aplicado (forzado) que conduzca al flujo: el fluido se desliza solo por la gravedad. La presin es constante en todas partes en el campo de flujo. Calcule el campo de velocidad y dibuje el perfil de velocidad con el uso de las variables adimensionales adecuadas.