Ejercicios Resueltos Cap 9

EJERCICIOS 1. En el espacio que hay entre una tubería de acero de 6 pulg, cedula 40, y un ducto cuadrado con dimensiones

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EJERCICIOS 1. En el espacio que hay entre una tubería de acero de 6 pulg, cedula 40, y un ducto cuadrado con dimensiones interiores de 10.0 pulg, fluye agua a 90 °F. El ducto es similar al que se presenta en la figura . Calcule el número de Reynolds si el flujo volumétrico es de 4.00 pies3/s.

2. El depósito calorífico de un circuito electrónico está constituido por una oquedad practicada en un bloque de aluminio, que después se recubrió con una placa plana para proveer un pasaje para el agua del enfriamiento, como se ilustra en la figura. Calcule el número de Reynolds si el agua está a 50 °F y fluye a78.0 gal/min.

3, La figura muestra la sección transversal de un pasaje de enfriamiento para un dispositivo de forma irregular. Calcule el flujo volumétrico del agua a 50 °F que produciría un numero de Reynolds de 1.5 X I03.

4. El alabe de una turbina de gas contiene pasajes de enfriamiento internos, como se ilustra en la figura. Obtenga el flujo volumétrico del aire que se requiere para producir una velocidad promedio del flujo en cada pasaje de 25.0 m/s. El flujo de aire se distribuye por igual en los seis pasajes. Después, calcule el número de Reynolds si el aire tiene una densidad de 1.20 kg/m3 y una viscosidad dinamica de 1.50 X 10~5 Pa-s.

5. En la figura se ilustra la forma en que fluye etilenglicol (sg = 1.10) a 77 °F alrededor de los tubos y dentro del pasaje rectangular. Calcule el flujo volumétrico del etilen glicol, en gal/min, que se requiere para que el flujo tenga un número de Reynolds de 8000. Después determine la pérdida de energía a lo largo de una longitud de 128 pulg. Todas las superficies son de latón.

6. La figura muestra un ducto por el que fluye alcohol metílico a 25 °C a razón de 3000 L/min. Calcule la pérdida de energía en 2.25 m de longitud del ducto. Todas las superficies son de plástico liso.

7.A través de la porción sombreada del ducto de la figura 9.15 fluye aire con peso específico de 12.5 N/nv1 y viscosidad dinámica de 2.0 X 10 Pa-s, a razón de 150 m*/h. Calcule el número de Reynolds del flujo.

8. En la parte del ducto fuera de los conductos cuadrados de la figura 9.20 fluye glicerina (sg = 1.26) a 40 C. Calcule el número de Reynolds para un flujo volumétrico de 0.10 m3/s.

1. Conclusiones Se describió el perfil de velocidad tanto para el flujo laminar y el flujo turbulento en tuberías, tubos y mangueras, prosiguiendo a describir la capa limite laminar según ocurre en el flujo turbulento. Se calculó la velocidad promedio de flujo en secciones transversales no circulares por medio del radio hidráulico, para caracterizar el tamaño de la sección transversal, hallando la pérdida de energía para el flujo de un fluido en una sección transversal no circular con el análisis de formas especiales en cuanto a rugosidad relativa y la ecuación de Darcy. Bibliografía. Robert Mott. MECANICA DE FLUIDOS.6ª edición.