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• Abner Joel Villegas Sanchez

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TAREA No 2: MECANICA DE FLUIDOS-2017 Problema 1. 3 kg/s de H2SO4, 75 % (densidad = 1650 kg/m3, viscosidad = 8,6 x 10-3 kg/m s) han de bombease desde un tanque abierto a otro a través de 600 m (longitud total equivalente que incluye codos, conexiones, etc.) de tubería de 50 mm de d.i. (e = 0,046 mm). La salida del primer tanque está 7 m por debajo de su superficie. En el segundo tanque la entrada está 2 m por debajo de la superficie, que a su vez está 15 m por encima del primer tanque. Encuéntrese la potencia necesaria si la eficacia de la motobomba es del 50% Problema 2. Acabo de sembrar un terreno de 0,6 acres de nuevo césped y el agente de extensión agraria recomienda que lo riegue con 0,2 gal/pie2 por día de agua para hacerlo crecer adecuadamente. Para hacer esto, he comprado una bomba, 80 pies de manguera de plástico de 1” de d.i. (lisa interiormente) y un rociador, que he conectado adecuadamente. La bomba extrae el agua de una corriente cuyo nivel está 10 pies por debajo de la misma, la entrada del agua es un tubo grande de polietileno (resistencia despreciable) y el césped está 30 pies por encima de la bomba. Cuando la bomba trabaja (7 h/día) el manómetro a la salida de la bomba marca una presión relativa de 80 lb/pulg.2, el recibo de electricidad indica que pago 2,3 c/kWh y debo regar, según el agente, 32 días para desarrollar un césped vigoroso. Si la temperatura del agua (cuando planeo regar) es 80 oF y la eficacia de la bomba es 25 %, encuéntrese el coste de la electricidad para este trabajo de 32 días. NOTA: Este problema convertir a SI. Conversión: 1 acre = 4046,86 m2. Problema 3. 3 kg/s de H2SO4, 75 % (densidad = 1650 kg/m3, viscosidad = 8,6 x 10-3 kg/m s) han de bombease desde un tanque abierto a otro a través de 600 m (longitud total equivalente que incluye codos, conexiones, etc.) de tubería de 50 mm de d.i. (e = 0,046 mm). La salida del primer tanque está 7 m por debajo de su superficie. En el segundo tanque la entrada está 2 m por debajo de la superficie, que a su vez está 15 m por encima del primer tanque. Encuéntrese la potencia necesaria si la eficacia de la motobomba es del 50% Problema 4. Se han de transportar 18000 m3/día de petróleo desde un campo de petróleo hasta una refinería localizada a 1000 km del mismo mediante una tubería de acero de 0,5 m de d.i. La diferencia de nivel entre los dos extremos de la línea es despreciable. (a) Calcular la potencia requerida para vencer la fricción en la línea. (b) Puesto que la presión máxima permisible en cualquier sección de la línea es 4 MPa (aproximadamente 40 atm), será necesario tener estaciones de bombeo a intervalos aconsejables a lo largo de la línea. ¿Cuál es el número menor de estaciones de bombeo requerido? Datos: A la

temperatura implicada el petróleo tiene una viscosidad de 0,05 kg/ms y una densidad de 870 kg/m3. Problema 5. El oleoducto de Alaska bombea crudo de petróleo desde la Bahía de Prudhoe hasta Valdez, a través de una tubería de 1,22 m de d.i. y 1270 km de longitud a presiones tan elevadas como 8MPa. El crudo está a 50°C y el caudal de la línea es 2,2 m3/s. Calcular: (a) El número teórico de estaciones de bombeo necesarias; (b) Los kW del conjunto de bombas. NOTA: Estos datos son del National Geographic 150, 684 (1976). Además, considérese para el crudo de petróleo a esta temperatura; densidad = 910 kg/m3; viscosidad = 6 x 10-3 kg/m s. Problema 6. Se hace circular agua a 10 oC procedente de un gran tanque a través de un sistema de tuberías (0,205 m de d.i.) de acero comercial de ocho pulgadas, número de catálogo 30, con una válvula abierta como se muestra en la figura. ¿Qué longitud de tubo podría utilizarse para mantener un caudal de 0,2 m3/s?

En el problema anterior sustitúyase la válvula de asiento por una válvula de compuerta. ¿Qué longitud máxima de tubo puede utilizarse ahora?

Problema