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• Sebastian Ruiz Peralta

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Asignatura : Mecánica de Fluidos IMPT 215 Profesor : Misael Fuentes Paredes Guía de ejercicios Nº 3

5.- Determine la potencia en el eje para una bomba 80% eficiente para descargar 30 l/s a través del sistema de la figura. Las pérdidas del sistema, excluyendo las pérdidas de la bomba, son Rta.:8,75 hp 12V2/2g, y H =16m

1.- Una tubería lleva aceite, densidad relativa 0.86, a 2 m/s por un tubo de 200 mm de diámetro interior. En otra sección el diámetro es de 70 mm. Encuentre la velocidad en esta sección y el flujo de masa. Rta.: 16.33 m/s, 54.04 kg/s

2.- Un ducto conduce de un depósito de agua a otro que tiene su superficie de agua 12 m más abajo. Para una descarga de 0.6 m3/s determínense las pérdidas en metro newton por kilogramo y en kilowatts.

6.- Una placa plana se mueve con velocidad u, como se muestra en la figura. Deduzca una expresión para la potencia requerida para mover la placa.

3.- Para el medidor de Venturi e instalación de manómetro, deduzca una expresión que relacione la velocidad de flujo de volumen con la lectura del manómetro.

7.- Un bote requiere 20 kN de empuje para mantenerlo en movimiento a 25 km/h. ¿Cuántos m3/s de agua deben ser tomados y expulsados por un tubo de 500 mm para mantener este movimiento? ¿Cuál es la eficiencia total si el sistema de bombeo es 60% eficiente?

Rta.:

⎡ 2 gR( ρ m / ρ − 1) ⎤ Q = A2 ⎢ 4 ⎥ ⎣ (1 − ( D2 / D1 ) ⎦

1 2

4.- El sistema de bombeo mostrado en la figura debe tener presión de 5 psi en la línea de descarga cuando la cavitación es incipiente en la entrada de la bomba. Calcule la longitud del tubo desde el depósito a la bomba para esta condición de operación si la pérdida en el tubo se puede expresar como (V12/2g)(0.03L/D). ¿Qué potencia está siendo suministrada al fluido por la bomba? ¿Qué porcentaje de esta potencia se está usando para vencer las pérdidas? Lectura del barómetro 30 in Hg.

8.-

El rociador simétrico de la figura tiene una descarga total de 14 gpm y no tiene fricción. Determine sus r.p.m. si el diámetro de la punta de la boquilla es de 0,25 plg. ¿Qué momento de torsión se requiere para sostener estacionario el rociador si el flujo total de agua es 2 lt/s.

Rta 463 rpm

9.- En una bomba centrífuga, 25 L7s de agua salen de un impulsor de 200 mm de diámetro con una componente tangencial de velocidad de 10 m/s. Ésta entra al impulsor en dirección radial. Para una velocidad de la bomba de 1200 rpm, y sin tener en cuenta las pérdidas, determione el torque en el eje de la bomba, la potencia de entrada y la energía añadida al flujo en metros-newtons por newtons Rta.: Torque 25 mN, Potencia 3,142 kW, energía añadida 12,82 mN/N