problemas propuestos

Pregunta 1.- El periodo de vibración T de una viga es función de longitud l, momento de inercia I de su sección, módulo

Views 479 Downloads 8 File size 671KB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Recommend stories

Citation preview

Pregunta 1.- El periodo de vibración T de una viga es función de longitud l, momento de inercia I de su sección, módulo de elasticidad E, densidad p y el módulo de poisson Determine los numero TT pertinentes ¿Que simplificación podría hacer si E e I solo apareciesen formando el producto El? Pregunta 2.- Un prototipo de bomba para agua, tiene un rotor de2’ de diámetro y se ha diseñado para bombear 12 pies3/s a 750 rpm. Se ensaya empleando aire a 20°C con un modelo de1’ die diámetro 1800 rpm, observándose que los efecto del numero de Reynolds son despreciables. ¿Cuál debe ser el caudal (m3/s) en es modelo para conseguir la similar dad dinámica? Sui para mover el modelo se necesita una potencia de 0.082 hp ¿Que potencia en Kw requiere el prototipo? Pregunta 3.- Para un flujo compresible isotrópico a través de un ducto de sección variable, demuestre la igualdad mostrada e interprete su implicancia en el comportamiento del flujo. Pregunta 4 .- El aire que está en un depósito a 480°C y un a presión absoluta der 11.2kg/cm2.a través de una tobera se descarga en un recipiente de una presión absoluta de 2.8 kg/cm2 El flujo másico es de6.8 kg/s- Determine el área de la garganta y el área de la salida de la tobera Pregunta 5.-Una cometa de área superficial 0.40 m2 vuela en aire formando un Angulo de 25 ° con la horizontal. El peso de la cometa es de 1.5N y la tensión de cuerda que la sujeta es de 5N. La cuerda forma un ángulo de 25° con la horizontal. El peso de la cometa es de 1.5N y la tensión de la cuerda de 5 N. L a cuerda forma un ángulo de 70° con el plano de la cometa. Si la velocidad del viento es de 20km/h encuentre los valores de los coeficientes de arrastre cd y de sustentación cl de la cometa yu de la fuerza aerodinámica total F sobre esta. Pregunta 6.- Una tubería vieja de 2 m de diámetro tiene una rugosidad absoluta de e= 30 mm. Un revestimiento de 12mm de espesor reducirla la rugosidad a e= 1 mm. ¿ En cuánto se reducirían los costos de bombeo en un año , por km de tubería, para agua a 20°C as un caudal de 6m3/s Las bombas a utilizar tienen una eficiencia de 75% y el costo de la energía es de $1.00 por cada 72Mj 𝝆𝑽𝒊𝑫𝑯 𝑽𝒊𝑫𝑯𝟏 𝟏. 𝟏𝟑𝟏𝟕 ∗ 𝟐 = = = 𝟐. 𝟐𝟒𝟎𝟗 ∗ 𝟏𝟎−𝟔 𝝁 𝜼 𝟏. 𝟎𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟔 𝑸𝟏 = 𝚫𝟏 ∗ 𝒗𝟏 𝝅 𝟔 = ∗ 𝟒 ∗ 𝒗𝟏 𝟒 𝒎 𝒗𝟏 = 𝟏. 𝟗𝟎𝟗𝟖 𝒔 𝟑𝟎 𝜺𝟏 = 𝑹𝟏 =

𝒇𝟏 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟏𝟓 𝟖 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟏𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝟔𝟐 𝒉𝒇 = 𝝅𝟐 ∗ 𝟐𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒉𝒇 =

Con Revestimiento

𝝓𝟐 = 𝟏. 𝟗𝟔𝒎

𝑸𝟐 = 𝑨𝟐 ∗ 𝑽𝟐 𝝅 𝑸𝟐 = ∗ 𝟏. 𝟗𝟔𝟐 ∗ 𝑽𝟐 = 𝟔 𝟒 𝒎 𝑽𝟐 = 𝟏. 𝟗𝟖𝟖 𝒔 𝑽𝟐 ∗ 𝑫𝑯𝟐 𝟏. 𝟗𝟖𝟖 ∗ 𝟏. 𝟗𝟔 𝑹𝟐 = = = 𝟑. 𝟖𝟓𝟕 ∗ 𝟏𝟎𝟔 𝜼 𝟏. 𝟎𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟔 𝟏 𝜺𝟐 = = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟓 𝟏𝟗𝟔𝟎 𝒇𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟖𝟓 𝟖 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟖𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝟔𝟐 𝒉𝒇𝟐 = 𝝅𝟐 ∗ 𝟏. 𝟗𝟔𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒉𝒇𝟐 = Se reduce las perdidas 𝚫𝑯 = 𝒉𝒇𝟐 − 𝒉𝒇𝟏 = 𝑷=

𝑸 ∗ 𝚫𝑯 ∗ 𝜼 𝟖 ∗ 𝚫𝑯 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 = = 𝜼∗𝒌 𝟎. 𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟐

𝑷= 𝑷= Pregunta 7.- A través de una tubería horizontal de acero comercial de 2 pulgadas de diámetro, de 1200 pies de longitud fluyen 200 gal/min de kerosene de 0°F. Determine el incremento del caudal para la misma caída de presión, si el kerosene se calienta hasta 77°F. Pregunta 8.- A través de una tubería de fierro fundido (rugosidad, absoluta: 0.26mm) de 6 pulgadas de diámetro, circula aceite (s=0.9, y=0.00003pie/s a razón de 1 pie3/s. Si el tubo mide 2000 pies y tiene una pendiente hacia arriba de 25°, determine: a.- La pérdida de carga cuando el flujo asciende por la tubería, así como la variación de presión, en Kpa. b.- La pérdida de cargar cuando el flujo defiende por la tubería así como la variaciones presión, en KPa.

Pregunta 9 Una demostración popular de un experimento en la figura consiste en sostener una pelota por medio de un chorro de aire que se descarga a la atmósfera. Suponga los siguientes datos para este experimento: diámetro del chorro a la salida de la boquilla d = 15 centímetros. Diámetro de la pelota D = 22.5 cm, peso de la pelota W = 0.15 kg. Velocidad del chorro en la boquilla = 10 metros por segundo, temperatura del aire = 15°C. Presión atmosférica = 1.03 kg/cm 2 a = altura de la pelota por encima de la boquilla = 50 cm. (a) Describa un experimento dinámicamente semejante, usando un chorro de agua de diámetro d = 1.5 cm, también a 15°C. ¿Cuál deberá ser el peso de la pelota y su gravedad específica? (suponiendo densidad uniforme). (b) ¿Debería descargarse el chorro de agua en un gran tanque de agua o en la atmósfera?

Una esfera de acero (gravedad especifica = 7) tiene un diámetro de 0.025 cm. Cuando se deja caer dentro de un tanque de agua que está a 20°C. Alcanza una velocidad constante de 8 cm/seg. ¿Qué diámetro deberá tener una esfera de acero, para alcanzar una velocidad de 8 cm/seg, cuando se deja caer en un tanque de glicerina a 20°C. Si el flujo alrededor de la esfera debe ser dinámicamente similar en ambos casos?

Pregunta 10.- Una bomba centrifuga que gira a 750 (r.p.m.) debe suministrar un caudal de 0.56 (m3/s) a una energía específica de Euler o teórica de 120 (J/kg). El rendimiento manométrico es de 0.8 (-) y las perdidas energéticas totales en la bomba son iguales a 0.54 veces la energía cinética a la salida. L a entrada en los alabes se efectúa sin prorrogación. L a componente meridiana de la velocidad absoluta es los alabes, a la salida, es constante e igual a2.7 (m/s)- Se pide: A) el radio de salida de los alabes, b) la sección de salida, y c) el Angulo de salida

Pregunta 11 .- Se impulsa isoentrópicamente Xenón (k= 1.66; R=63.30 J/Kg -°K ; Cp=156 J/Kg °K) a través de un ducto divergente. La presión y la temperatura al ingreso son 2.487 bar y 62°C respectivamente, así como la velocidad 145 m/s. Si la relación existente entre el área de la sección de salida y la de entrada es 2.5, determine en la sección de salida: a.- La presión y de estancamiento (kPa ABS) b.- La velocidad a la salida (m/s) c.- El flujo de masa (Kg/s)

PREGUNTA 12.-Se bombea agua a 20°C entre dos depósitos a través de una tubería de hacer comercial y ser reportan las siguientes características técnicas: D=300mm, L=290m y ΣK = 8.5; la curva característica de funcionamiento de la bomba ZWT-678 de flujo radial, está representada por la siguiente ecuación: H= 35 + 10.7Q – 111Q2 (H en metros y Q en m3/s), determine: a.- Las condiciones de operación, en el diagrama H – Q adjunto, si la altura geodésica es 20m