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Escuela Superior Politécnica del Litoral Mecánica de Fluidos I

Trabajo Autónomo 6 Flujo viscoso incompresible en tuberías Año académico: 2019-2020 Paralelo: No.1

Término: 1

1. El sistema de la Figura P6.105 consiste en 1200 m de tubería de hierro fundido de 5 cm de diámetro, dos codos de gran radio a 45° y cuatro a 90°, todos acoplados, una válvula de globo abierta, también acoplada, y una salida con aristas. Si la elevación del punto 1 es de 400 m, ¿qué presión manométrica se necesita en el punto 1 para proporcionar 0,005 m3/s de agua a 20°C en el depósito?

2. La tubería de agua de la Figura P6.106 desciende por una pendiente de 30°. La tubería tiene un diámetro de 1 in y es lisa. La válvula de globo está completamente abierta. Si el manómetro de mercurio indica 7 in, ¿cuál es el caudal en ft3/s?

3. En la Figura P6.107 la tubería está fabricada de hierro galvanizado. Estime el incremento porcentual en el caudal (a) si la entrada de la tubería está al «ras» de la pared del depósito y (b) la válvula de mariposa está completamente abierta.

4. La bomba de agua de la Figura P6.108 mantiene una presión de 6,5 psi en el punto 1. A continuación hay una válvula de disco medio abierta, un filtro y dos codos roscados a 90°. La tubería comercial de acero tiene una longitud total de 80 ft. (a) Si el caudal es de 0,4 ft3/s, ¿cuál es el coeficiente de pérdida del filtro? (b) Si la válvula de disco está completamente abierta y el coeficiente de pérdida del filtro es Kfiltro = 7, ¿cuál es el caudal resultante?

5. En la Figura P6.109 hay 125 ft de tubería de 2 in de diámetro, 75 ft de tubería de 6 in y 150 ft de tubería de 3 in, todas de hierro fundido. También hay tres codos de 90° y una válvula de globo abierta, todos acoplados. Si la elevación de la salida es nula, ¿Qué potencia se extrae de la turbina cuando atraviesa el sistema un flujo de 0,16 ft3/s de agua a 20 °C?