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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA Facultad de Ingeniería Hidráulica Ing. Carmen Mérida

Tarea preparatoria para el primer examen parcial (La tarea debe realizarse de acuerdo a los procedimientos enseñados en clase)

1. Determinar la velocidad critica para (a) un aceite sae 30 fluye a 20°C a través de una tubería de 15 cm de diámetro y (b) agua a 20°c que circula por una tubería de 15 cm de diámetro.

2. Determinar el tipo de flujo que tiene lugar en una tubería de 50 cm de diámetro cuando (a) fluye agua a 20°c a una velocidad de 1 m/seg y (b) un aceite sae 10 20°c y a la misma velocidad.

3. ¿Qué diámetro de tubería será necesario utilizar para transportar 22.0 l/seg de crudo 20°c si la perdida de carga de que se dispone en 1000 m de longitud de tubería horizontal es de 22.0 m?

4. Calcular la velocidad mínima del flujo en pies/seg y m/seg cuando circula agua a 68°f en una tubería de 2 pulgadas de diámetro y el flujo es turbulento.

5. En una planta embotelladora de refrescos, el jarabe concentrado que se emplea para preparar la bebida tiene una viscosidad cinemática de 17.0 centistokes a 80°f. calcule el número de Reynolds para un flujo de 250 L/min de jarabe que circula a través de un tubo de cobre de diámetro 3”. 6. A través de un tubo de cobre de ½ pulg. fluye agua a 75°c a razón de 12.9 L/min. Calcule la perdida de carga entre dos puntos separados 45 m, si el tubo está en posición horizontal.

7. Una tubería de acero de 3 pulgadas, tiene 5000 pies de longitud y conduce un aceite lubricante entre los puntos A y B, de modo que el número de Reynolds es 800. El punto B esta 20 pies arriba de A. El aceite tiene una gravedad especifica de 0.90 y viscosidad dinámica de 4x10E-4 lb-s/pie2. Si la presión en a es de 50 psi. Calcule la presión en B.

8. Determine la perdida de carga entre los puntos 1 y 2 en el tubo de 24” de diámetro. El tubo conduce un caudal de 31.4 pies3/s de agua.

9. Desde un tanque de almacenamiento fluye agua a 80°f a través de 550 pies de tubería de acero de 6 pulg. cedula 40, como se observa en la figura. Si se toma en cuenta la pérdida de energía debida a la fricción, calcule la altura h que se requiere sobre la entrada de la tubería con el fin de producir un flujo volumétrico de 2.5 pies 3/s.

10. En el punto A de una tubería horizontal de 30 cm (coeficiente de fricción=0.020) la altura de presión es de 60 m. a una distancia de 60m de A la tubería de 30 cm sufre una contracción brusca hasta un diámetro de 15 cm de la nueva tubería. A una distancia de esta contracción brusca de 30 metros la tubería de 15 cm (coef. fricción =0.015) sufre un ensanchamiento brusco, conectándose con una tubería de 30 cm. El punto F esta 30 m aguas debajo de esta sección. Para una velocidad de 2.41 m/seg en las tuberías en las tuberías de 30 cm, dibujar la línea de alturas piezométricas.

11. Los puntos A y B están unidos por una tubería nueva de acero de 15 cm diámetro interior y 1200m de longitud. El punto B esta situado a 15.0 m por encima de A y las presiones en A y B son respectivamente 8.6 kg/cm2 y 3.4 kg/cm2. ¿Qué caudal de sae 10 a 20°c circulara entre A y B?

12. ¿Que caudal de agua a 15°c circulara en las condiciones del problema anterior?

13. En una granja se transporta agua a 60°f, desde un tanque de almacenamiento presurizado hasta un bebedero para animales, por medio de una tubería de 300 pies de longitud, ½” de diámetro cedula 40. Calcule la presión de aire que se requiere sobre el agua del tanque con el fin de producir un flujo de 75 gal/min.

14. Desde el depósito de la figura y por el tubo que se aprecia, fluye agua a 10°c, a razón de 900 L/min. Calcule la presión en el punto B; considere todas la perdida de energía.

15. A lo largo de 3200 pies de una tubería de acero estándar de 10 pulg, cedula 40, fluye gasolina a 50°f del punto A al punto B a razón de 4.25 pies 3/seg. El punto B se encuentra a 85 pies por arriba del punto A y la presión en B debe ser de 40 psig. Calcule la presión que se requiere en A. considere la perdida debido a la fricción en la tubería.

16. Calcule el diámetro necesario para poder conducir un régimen laminar de 15 Lt/seg de un fluido que tiene gs=0.85 y µ=0.4 si L= 15m y la perdida de carga = 4m.