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• Joel Medina Saldaña

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PRACTICA Nº 01 MECANICA DE FLUIDOS II Resolver los problemas siguientes: 1. Un intercambiador de calor simple se hace instalando un codo de devolución cerrada en conductos de acero Calibre 40 de 1/2 pulg como se muestra en la Fig. 1. El caudal es de 12.5 gal/min de etilenglicol a 77 °F. Calcular la diferencia de presión (en lb/pulg2) entre la entrada y la salida.

Fig. 1 2. Un sistema de tubería para una bomba contiene una T, como se muestra en la Fig. 2, para permitir la medición de la presión en la salida de la bomba. Sin embargo, no hay flujo hacia la línea que conduce el medidor, cuando fluye un caudal de 0.40 pies3/s de agua a 50 °F a través de la T. Calcular la pérdida de energía (en pies) en la T.

Fig. 2 3. Un tubo de cobre de tipo K de 1 pulg suministra agua caliente (80 °C) a un sistema de lavado en una fábrica a un caudal de 250 L/min. En varios puntos del sistema se requiere codos de tubería de 90°. El radio de la parte externa de cada codo es 300 mm. Calcular la pérdida de energía (en metros) en cada codo.

4.

La figura de al lado muestra un sistema de prueba para determinar la pérdida de energía debido a un intercambiador de calor. En él está fluyendo verticalmente hacia arriba un caudal de 6.0 x 10-3 m3/s de agua a 50 °C. Determinar: a) la pérdida de energía (en metros) entre los puntos 1 y 2, y b) el coeficiente de resistencia para el intercambiador de calor, basándose en la velocidad en el conducto entrada.

5. En el sistema mostrado en la Fig. 4, fluye agua a 10 °C de A hacia B a razón de 0.04 m3/s. Los codos son estándar. La longitud total de la tubería de 3 pulg es de 100 m, y de la tubería de 6 pulg es de 250 m. Utilizar ε = 6.0 X 10-5 m para la rugosidad de la tubería. Calcular la distancia vertical (en metros) entre las superficies de los dos depósitos.

6. A través de una tubería de acero con un diámetro exterior de 2 pulg y un grosor de pared de 0.083 pulg está fluyendo un aceite hidráulico. Una caída de presión de 70 KPa se observa entre dos puntos en la tubería situados a 25 m entre sí. El aceite tiene una gravedad específica de 0.85 y una viscosidad dinámica de 3.0 x 10-3 Pa.s. Asumir que la rugosidad en la pared de la tubería es de 2.5 x 10-5 m. Calcular la velocidad del fluido de aceite (en m/s). 7. A través del sistema de la Fig. 1 está fluyendo agua a 40°C de A hacia B. Ambas tuberías son de hierro cubiertas de asfalto y los codos son estándar. Determinar el caudal de agua en L/min.

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8. El tanque abierto de la Fig. 3 recibe aceite ( sg= 0.93, µ = 9.5 x 10 Pa.s). La longitud total de la tubería de 2 pulg es de 30 m, y la de la tubería de 4 pulg es de 100 m. Los codos son estándar. Si la presión en el punto A es de 175 KPa, determinar el caudal de aceite (en L/min) que llega al tanque.