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• Cesar Vera

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• UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA N ° •• % (No escribir) FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA

APELLIDOS

•

Curso:

MECÁNICA DE FLUIDOS (MN204 A)

NOMBRES

•

CÓDIGO UN1

EXAMEN SUSTITUTORIO Periodo Académico 2017-II

•

Miércoles 20 diciembre, 2017

NOTA DEL EXAMEN

`

Firma del alumn Curso -Secc

• NUMEROS

LETRAS

Firma del docente

s• N°

INDICACIONES: • • • •

...

Sin elementos de consulta. Resolver cada pregunta solo en el espacio asignado para tal fin. La claridad y buena presentación serán consideradas en la calificación. Duración del examen: 1 h 50 min.

PARTE 1 : Responda en forma clara y concisa.

(1 punto c/u)

a. ¿En qué condiciones se presenta el gradiente adverso de presión sobre una superficie plana? Adjunte esquema.

b.- En una superficie plana sumergida dentro de un liquido ¿Cuál es la importancia del centro de presiones? Adjunte esquema.

(No esc

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NO ESCR1 EDER EN ESTA ZONA

NO ESCR EIR EN ESTA ZONA

c.- ¿Tiene relación la cala límite con el diseño de aerogeneradores? Adjunte esquemas

d.- ¿Qué es un fluido reológico? Consigne algunos ejemplos

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e.- ¿Cuál es la diferencia entre un Tubo de Pitot y un Tubo de Prandtl?

PARTE II : Desarrolle los siguientes problemas en los espacios en blanco.

PREGUNTA 1 (4 puntos).- Dos superficies planas de grandes dimensiones están separadas 32 mm y el espacio entre ellas está lleno con un líquido cuya viscosidad es de 0,15 poises. Suponiendo que el gradiente de velocidades es lineal, determine: a) La fuerza, en N, que se requiere para arrastrar una placa ( P ) de muy poco espesor y 0,5m2 de área a la velocidad constante de 20 cm/s, si la placa dista 10 mm (l,) de una de las superficies b) ¿Cuál es la potencia disipada en watios?

Placa P

NIN. wwDANN., %Nwww~.wwwwwwwwwwwww~~

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PREGUNTA 2 (3 puntos).- Si el diámetro del rotor de la bomba es de 7", determine la potencia, en kW, correspondiente al punto de operación, si las tuberías están conectadas en serie con una altura geodésica de 15m

NPSH TH FEET FUT 0 55

25 D1A-in r

50

CAPACITY M3/HR 75 100 1:

TH METERS P 175

150 1

125

t5

50 14

45 40

12

-Ti 35 30 25 1:4

20 15 HP 5

POWER INPUT

10 o 5 100

200

300 400 500 CAPAC1TY US GPM

600

700

800

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PREGUNTA 3 (5 puntos).- Una población consume 3 000 m3 de agua a 20°C a lo largo de todo el periodo diurno, necesitando en e! nudo C una presión de 20m.c.a.Durante el periodo nocturno no hay consumo. Para el suministro se dispone de la bomba indicada que aspira el agua de un pozo. Determine: El costo de funcionamiento de la bomba y las pérdidas que debe producir la válvula para ajustar la presión en C a un valor de 20 m.c.a, si durante el periodo nocturno se bombea el volumen necesario al depósito a través de la tubería B1, se sabe además que durante el periodo diurno, la bomba está apagada, la tubería B1 está cerrada y la población se abastece del volumen necesario por gravedad a través de K m.c.a 1 (mr/s)2 ITEM la tubería B2. (5 puntos) TUBERIA DE 350 US $ 1 kW h HORARIO PERIODO ASPIRACIÓN 0,15 1350 8:00 — 22:00 DIURNO A 0,08 450 22:00 — 8:00 NOCTURNO B1 5500

B2

INFORMACIÓN ADICIONAL

Altura de bombeo HB = 100 - 3 000Q2, HB en m.c.a y Q en m3/s Eficiencia de la bomba fi = 25Q - 160Q2

60m

TUBERIA B1_ TUBERIA B2 VALVULA

2m

TUBERIA A

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PREGUNTA 4 (3 puntos).- Determine la magnitud de la fuerza vertical (N) ejercida por el líquido(S=1,80) sobre la cúpula semicilíndrica AB (radio de 0,6m), la cual posee una longitud perpendicular a la hoja del examen de 1,5m

101

58kPa

LIQUIDO

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