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• JairRojas

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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

MECÁNICA DE FLUIDOS PROBLEMAS PROPUESTOS DE UNIDADES

PREGUNTA 01.- La etiqueta del recipiente de un lubricante consigna la siguiente información: viscosidad 8,56 x 10-3 Stokes y s=0,87. ¿Cuál es la viscosidad del lubricante en Pa-s? PREGUNTA 02.- La magnitud de la Fuerza de Arrastre que actúa sobre una superficie está definida por: FA = 0,5 CD.ᵨ.V2.A, donde: CD coeficiente de arrastre, ᵨ densidad del fluido, velocidad relativa, A área proyectada en la dirección del movimiento del fluido. Si un fluido posee la densidad de 0,077 lb/pie3 (T=18°C) y en él está sumergido un objeto cuya geometría es rectangular (90” x 45’), que se moviliza con una velocidad de 0,65 Mach. Determine la Fuerza de Arrastre, en kN, si el coeficiente de arrastre es 2,4 y el coeficiente de calores específicos del aire es 1,4. PREGUNTA 03.- Cierto fluido tiene una temperatura de 865K. Determine su temperatura en grados Fahrenheit. PREGUNTA 04.- Un gas esta sometido a una presión de 90psi y una temperatura de 240ºF. Si la constante del gas es 170 KJ/kg-K, determine su densidad en kg/m3. PREGUNTA 05.- Un motor eléctrico tiene una potencia al eje de 150hp. Determine su potencia en kW. PREGUNTA 06.- La viscosidad de un fluido es 1,144 x 10-5 lb/pie-s. Si su densidad relativa es 0,70, determine su viscosidad cinemática en centiStokes, PREGUNTA 07.- Agua a 20ºC (‫=ﻻ‬1,01x10-6 m2/s) circula a razón de 480 l/s a través de un ducto de 4” de diámetro. Determine el régimen del flujo. PREGUNTA 08.- Si un equipo de aire acondicionado tiene una capacidad de 12650 BTU/determine su capacidad de kJ/min. PREGUNTA 09.- Un eje gira a 1100 rpm. Si el torque generado es de 470 lb-pie, determine la potencia en kw. PREGUNTA 10.- Dentro de un tanque un fluido compresible se encuentra sometido a una presión de 30bar. Si un técnico por error asumió que eran 30 Psi ¿Qué error cometió en kg/cm2? PREGUNTA 11.- La tensión superficial del benceno a 20ºC es 3,02x10-2 N/m. Determine su valor en lb/pie. PREGUNTA 12.- Un fluido tiene un calor específico a presión constante igual a 2,3 kJ/kg-K. Determine su valor en pie-lb/lbm-R. PREGUNTA 13.- ¿Cuántos kilowatios hora de energía produce un motor de 50 hp cuando esta encendido 18 horas? PREGUNTA 14.- El calor específico del metano es 0,528 BTU/lbm.R. Determine su valor en el sistema internacional de unidades (S.I.)

PREGUNTA 15.- Por un ducto de 6 pulg de diámetro circula aceite SAE30 cuya viscosidad es 0,26kg/m-s y gravedad especifica 0,933, con un caudal de 620galones/min. Determine el régimen del flujo. PREGUNTA 16.- EL Número de Reynolds (Re) es un grupo adimensional que se emplea para estudiar y clasificar a los flujos y está definido por: Re = (ρ. V.D)/µ, donde: ρ densidad del fluido, V velocidad media del fluido, D diámetro del ducto, µ viscosidad absoluta. A través de un ducto de 8” de diámetro, circula anilina liquida a 20°C (8x 10-5 lb –s /pie2, s= 0,74),si el caudal es de 1 020 gal/min, determine el régimen del flujo. PREGUNTA 17.- La velocidad del sonido dentro de en un flujo compresible está definida por: C = (k.R.T)0,5,donde C es la velocidad del sonido, K coeficiente de calores específicos, R constante del gas y T temperatura estática del gas. Determine la velocidad del sonido, en m/s, a través del oxígeno R= 1 555 pie-lb/slug-°R, K=1,37 y temperatura de 380K. PREGUNTA 18.- El número específico de revoluciones de potencia (Ns) de una bomba centrifuga se evalúa a través de: Ns=N.P1/2.H-5/4, donde N es las rpm del eje de la bomba, P la potencia hidráulica de la bomba en hp y H es la altura útil en m. La potencia de la bomba se determina mediante: P=‫ﻻ‬.Q.H.η-1, donde :‫ ﻻ‬peso específico del fluido, Q: flujo volumétrico, H: altura útil, η: eficiencia total. Si la bomba impulsa 2 600 gal/min de un líquido (s=0,90) cuando su eje gira a 860 rad/s y la altura útil es 150 pies con una eficiencia total del 85%, determine: La potencia de la bomba en kW y el Ns de la bomba. PREGUNTA 19.- El número específico de revoluciones de caudal (Nq) de una bomba centrifuga se evalúa a través de: Nq=N.Q1/2.H-1/4, donde N es las RPM del eje de la bomba, Q el caudal de fluido que circula a través de la bomba, en m3/s y H es la altura útil en m. Si la bomba impulsa 1 800 gal/min de un líquido (s=0,82) cuando su eje gira a 289 rad/s y la altura útil es 560 pies ,con una eficiencia total del 85%, determine, el caudal en pie3/s, si el Nq es 85. PREGUNTA 20.- La presión en la troposfera se puede evaluar da través de la siguiente relación: P = P0 [ 1- (B . z)/T0]A ,donde A= g/RB.Si T0 es 518,69°R,B 0,00650K/m, g es la aceleración de la gravedad,P0 la presión atmosférica al nivel del mar, determine la presión P,en psi,que existe a una altitud z de 26 180 pies, asumiendo R del aire 287m2/(s2.°K) PREGUNTA 21.- Si un fluido posee una masa de 680 slug y un volumen de 24,33 pies3, determine su peso específico en N/m3. PREGUNTA 22.- En Inglaterra los pesos se miden por lo común en stones;si 1 stone equivale a 14 libras¿Una columna de 876 stones cuánto pesará en N? PREGUNTA 23.- Las corrientes oceánicas se miden de Sverdrups(sv),donde 1sv equivale a 109 m3/s. Si la corriente de Humbolt, en determinado lugar del litoral peruano es de 35sv. a.- ¿Cuál es el flujo de la corriente de mililitros/min? b.- ¿Cuánta masa de agua de la corriente fluye por un punto dado en 24 horas? (S=1,025). c.- ¿Cuánto tiempo se requiere para que por un punto dado fluya 1 petalitro? Ing.Antonio Arévalo Dueñas