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• Ronald Amadeo Mamani Velasquez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Docente: Nils L. Huamán Castilla

Mecánica de fluidos II Semestre – 2013

Seminario: 1. Un conducto de acero de 3 pulg. Calibre 40 tiene 1524m de largo y transporta un fluido entre dos puntos A y B, de modo tal que el numero de reynolds es de 800. el punto B esta 20m mas alto que el A. El fluido tiene una sg. de 0,90 y una viscosidad de 3,20 x 10-5 m2/s. Si la presión en A es de 50lb/pulg relativa, calcule la presión en B. 2. Desde un depósito fluye agua con una rapidez de 1.20 pies3/s a través de un conducto como el que se muestra en la Figura 1. Calcule la cantidad total de energía perdida en el sistema debido a la presencia de válvulas, los codos, la entrada del tubo y la fricción del fluido. 3. Para el sistema que se muestra en la Figura 2, calcule las pérdidas de energía si este transporta 1,60pies3/s.

Figura 1

Figura 2

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Mecánica de fluidos II Semestre – 2013

4. La rapidez de flujo que pasa por una bomba es de 0,014m3/s, el fluido que se está bombeando es aceite cuya gravedad específica es de 0,86. Calcule la cantidad de energía transmitida por la bomba al aceite. Desprecie cualquier pérdida de energía aportado por el sistema (ver Figura 3). 5. Encuentre la rapidez de flujo de volumen de agua que sale del tanque que se presenta en la Figura 4. El tanque esta sellado y tiene una presión de 140 kPa por encima del agua. Hay una pérdida de energía de 2 N.m/N mientras que el agua fluye por la boquilla.

Figura 4

Figura 3

6. Un conducto de acero de 6 pulg. Calibre 40, descarga 0.085 m/s de agua de u recipiente abierto a la atmosfera, como se muestra en la Figura 5. Calcule la perdida de energía en el conducto. 7. Una bomba se está usando para transferir agua de un tanque abierto a uno que posee aire a 500 kPa por encima del nivel del agua, como se muestra en la Figura 6, si se está bombeando 2250L/min, calcule la potencia transmitida por la bomba al agua, suponga que el nivel de la superficie en cada tanque es la misma.

Figura 5

Figura 6

8. Determine la perdida de energía si tenemos un alimento a 25°C fluyendo 30m a través de un conducto de 150 mm de diámetro con una velocidad promedio de 4 m/s 9. Determine el factor de fricción, si agua a 160°F está fluyendo a 30 pies/s en un conducto de hierro forjado, cuyo diámetro interior es de 1pulg.

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10. Agua a 25ºC fluye desde un tanque de almacenamiento a través de 168m de conducto de acero de 6 pulg. Calibre 40. como se muestra en la figura, tomando en consideración la perdida de energía debido a la fricción, calcule la cabeza h, por encima de la entrada del conducto necesaria para producir una rapidez de flujo de volumen de 0,071m3/s. Asumir que el chorro tiene el mismo diámetro de la tubería. 11. Como se muestra en la figura una parte de un sistema de protección contra incendios en el cual una bomba saca agua a 15ºC de un recipiente y la transporta al punto B. con una rapidez de flujo de 1500gal/min.  Calcule la altura h, requerida para el nivel del agua en el tanque, con el fin de mantener 5,0 lb/pulg2 relativa de presión en el punto A.  Suponiendo que la presión en A es de 5,0 lb/pulg 2 relativa, calcule la potencia transmitida por la bomba al agua con el fin de mantener de la presión en el punto B a 85 lb/pulg2 Solo incluya las pérdidas de carga por fricción y de la bomba pero desprecie cualquier otra forma de perdida de carga.

2. Se bombea zumo de manzana de 20°Brix, 27°C desde un tanque abierto a través de una tubería sanitaria de 1 pulgada de diámetro nominal a un segundo tanque situado a un nivel superior, tal como se muestra en la Figura 4. El caudal másico es de 1 kg/s y circula a través de una tubería recta de 30m con 2 codos estándar de 90° y una válvula de ángulo. El tanque suministrador mantiene un nivel del líquido de 3 m y el zumo de manzana abandona el sistema a una altura de 12m sobre el nivel del suelo. Calcular la potencia de la bomba

Figura 4

3. Desde un deposito fluye leche a 12°C, hacia el tanque primario con una rapidez de 3.32 x 10-3 m3/s a través de un conducto como el que se muestra en la Figura 1. Calcule la cantidad total de energía perdida en el sistema debido a la presencia de válvulas, los codos, la entrada del tubo y la fricción del fluido.

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4.

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la entrada del conducto necesaria para producir una rapidez de flujo de volumen de 0,071m3/s. Asumir que el chorro tiene el mismo diámetro de la tubería.

5. En un sistema diseñado de transporte de agua a 15ºC de un tanque de almacenamiento presurizado mediante un conducto de acero 1 ½ pulg. Calibre 40 de 300 pies de longitud como se muestra. Calcule la presión requerida por encima del agua en el agua en el tanque para producir 75 gal/min de flujo. 6. Un sistema de tubería que se muestra en la figura debe transportar un máximo de 120 pies3/s de agua a 15ºC, desde el tanque A hasta el tanque B. ¿Cuál será el diámetro de la tubería para hacer este trabajo? Una bomba suministra 556 caballos de fuerza al flujo. Considere solo perdidas por fricción.

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7. Un sistema de tubería para una bomba contiene una T, como se muestra para permitir la medición de la presionen la salida de la bomba. Calcule la perdida de energía la fluir 0,40 pies/s de agua a 50 ºC a través de la T y la variación de presión que se genera por este sistema. 8. Para el mismo sistema mostrado en la figura del problema 6. Calcular las perdidas de carga en todo el sistema. Y encontrar el diámetro necesario para entregar 0,987m3/s. considere que la tubería es acero calibre 40 de 8 pulgadas. 9. calcule la potencia proporcionada a la bomba que se muestra en la siguiente figura, si su eficiencia es del 76%. Se encuentra fluyendo leche desnatada y evaporada a 20ºC a una velocidad de 0,035 m3/s. la línea de succión es de una tubería de acero estándar calibre 40 de 4 pulg. y de 15 metros de largo. La longitud total de la tubería de acero calibre 40 de 2 pulg. es de 15 metros de largo en la línea de descarga es de 200 metros. Suponga que la entrada del deposito es una orilla cuadrada, que los codos son estándar y la válvula es globo completamente abierta.

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10. el sistema mostrado esta siendo utilizado para transferir agua a 15ºC de un tanque de almacenamiento a otro. Determine la velocidad de flujo volumétrico a través del sistema. La tubería de acero estándar calibre 40 de 6 pulgadas que tiene una longitud de 30 m. la tubería mas pequeña es una tubería de acero estándar calibre 40 de 2 pulgadas que tiene una longitud de 15 metros, los codos son estándar.

11. Un liquido refrigerante fluye a través del sistema mostrado a una velocidad de 1,7 L/min., el refrigerante tiene una gravedad especifica de 1,25 y una viscosidad dinámica de de 3x10 -4 Pa.s. Calcule al diferencia de presión entre los puntos A y B. la tubería es de acero con un diámetro externo de ½ pulgada, un grosor de pared de 0,049 pulgadas y una longitud total de 30m.