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Ejercicios y Talleres

Hidráulica I

TALLER No. 1

1. Suponiendo que en problema de flujo a lo largo de una tubería lisa intervienen lasvariables Q, D, ΔP/L, ρ, μ, g, encontrar una expresión para la caída de presión porunidad de longitud.

2. En la mayoría de los fenómenos de fluidos en los cuales se puede despreciar lastransferencia de calor, pueden tener importancia las siguientes variables: fuerza F,longitud L, viscosidad μ, tensión superficial σ, velocidad de propagación del sonido c,la gravedad g, densidad ρ y de la velocidad V. Con base Buckingham, obtener losparámetros notables para encontrar una expresión para la fuerza.

3. Por medio del análisis dimensional determinar la expresión para el esfuerzo cortanteen la pared cuando un fluido incompresible fluye por una tubería a presión. Lasvariables importantes son: velocidad V del flujo, diámetro D de la tubería y laviscosidad μ y la densidad ρ del fluido.

4. La potencia interna de una bomba centrifuga depende del caudal Q, aumento depresión ΔP, densidad del líquido ρ, tamaño D y eficiencia e. hallar la expresión para lapotencia.

5. Una viga simplemente apoyada de diámetro D, longitud L y el modulo de elástico E,está sometido a un flujo cruzado de velocidad V, la densidad ρ y de la viscosidad μdel fluido. La deflexión del punto central § se considera función de todas estasvariables. Encuentre una función para §.

§ = f(D, L, E, V, ρ, μ)

6. A través de una tubería inclinada de 8 cm de diámetro fluye agua a 20°C. en lassecciones A y B se toman las siguientes medidas:

y . La distancia entre las secciones es 100 m. En qué dirección fluye el agua? ¿Cuál es la perdida de carga en metros? ¿cuál es el valor del factor de fricción? Densidad 998 kg/m3.

7. Por el tubo de la figura fluye aceite a 20° C. La inclinación del tubo es 37°. Para lasmedidas de presión indicadas, determine (a) si el flujo es ascendente o descendente y(b) el caudal en m3/h. Verifique si el flujo es laminar. La densidad es 891 kg/m3 y laviscosidad es 0,29 kg/(m.s)

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Hidráulica I

8. Calcúlese al distribución del esfuerzo de corte en u flujo de aceite con densidad 8830N/m3 y viscosidad 0,0002 m2/s. Las presiones en los puntos 1 y 2 son de 350 y 250kPa, respectivamente. El radio de la tubería es de 6 cm.

9. Un aceite de peso específico 7,88 kN/m3 y viscosidad de 0,5 Pa.s fluyeconstantemente en régimen laminar por una tubería de 25 mm de diámetro. La tuberíaes vertical y las presiones en las elevaciones de 31 m y 18 m, respectivamente, sonde 192 kPa y 240 kPa. Calcúlese el perfil de velocidad.

10. Se tiene un tanque de reserva lleno de un aceite (SG = 0,9), las dimensiones de latubería están en la figura Q = 35 ft3/h. ¿Cuál es la viscosidad cinemática del aceite?Es el flujo laminar?

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