Taller Mecanica

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Problema 1 Por un conducto horizontal cuadrado de 22,9 cm de lado y 30 cm de largo fluye aire con densidad 1,2 kg/m3 y viscosidad cinemática 1,46x10-5 m2/s, a razón de 0,708 m3/s. Calcular la caída de presión si ε=0,091 mm. R/: Datos: aire = 1.2 kg m 3 v=1.46 x 10 5 m 2 S Q = 0.708 m 3 S ¿ 0.091 mm 9.1 x 10 5 m A =l 2 ( 0.229 m) 2 229cm= 0.229m Se halla el radio hidráulico R, necesario para conocer la rugosidad relativa R= A PM R= ( 0.229 m ) 2 4 ( 0.229 m) = 0.057m D= 4R D=4 ( 0.057) D= 0.299m Área Perímetro

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Problema 1

Por un conducto horizontal cuadrado de 22,9 cm de lado y 30 cm de largo fluye aire con densidad 1,2 kg/m3 y viscosidad cinemática 1,46x10-5 m2/s, a razón de 0,708 m3/s. Calcular la caída de presión si ε=0,091 mm.

R/: Datos:

❑aire = 1.2 kgm3

v=1.46 x10−5 m2

S

Q = 0.708m3

S

¿0.091mm 9.1 x10−5m

A=l2 (0.229m)2 229cm= 0.229m

Se halla el radio hidráulico R, necesario para conocer la rugosidad relativa

R= APM

R=(0.229m)2

4 (0.229m ) = 0.057m

D= 4R

D=4 (0.057)

D= 0.299m

❑❑

Q=V x A

V=QA

Área

Perímetro Mojado

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V=0.708 m

3

S(0.229m)2

=13.50ms

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Problema 2

Un conducto de ventilación de acero lleva aire a 20ºC y 1 atm. El conducto es un triángulo equilátero de 30 cm de lado y su longitud es de 36, 6 cm. Si el ventilador comunica al aire 1 HP, ¿Cuál es el caudal?

R/: Datos:

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Problema 3

Un conducto entre tubos concéntricos con holgura muy pequeña es útil como medidor de viscosidad. Si la longitud es 1 m, los diámetros son 50 mm y 49 mm respectivamente, el caudal 0,001 m3/s y la caída de presión es 250 kPa, ¿cuál es la viscosidad del líquido?

R/: Datos:

Para el diámetro 1 Para el diámetro 2

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Problema 4

Entre dos depósitos se bombea agua, de densidad 768 kg/m3 y viscosidad cinemática 1,022x10-6, a razón de 5,6 lt/s a través de una cañería de 2’’ de diámetro y de 120 m de longitud con varios elementos intermedios, como se muestra en la figura. La rugosidad relativa del tubo es ε/D=0,001. Calcular la potencia requerida para el bombeo.

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R/: Datos:

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Problema 5

Un túnel aerodinámico de madera tiene una sección rectangular de 30 por 120 cm y 50 m de largo. Si el aire fluye a 20ªc y 1 atm con 40 m/s de velocidad media, calcular la caída de presión y la potencia del ventilador si éste trabaja con un rendimiento del 60 por 100.

R/: Datos:

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Problema 6

En el sistema de la figura todas las cañerías son de fundición de acero y 5 cm de diámetro. El fluido es agua a 20ªC. Si el caudal total es 0,01 m3/s, hallar la caída de presión p1-p2. ¿Qué fracción de caudal va por cada rama. Depreciar las pérdidas localizadas.

R/: Datos:

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Si el área es la misma y sabiendo que el caudal se divide de forma equitativa al igual que la velocidad

Demostración de que al sumar velocidades da la velocidad antes de fraccionarse:

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Problema 7

Determinar el caudal de aire a 20ªC que puede transportarse mediante una cañería de acero nueva y horizontal de 5 cm diámetro interior, a una presión absoluta de 3 atm y una pérdida de presión de 3,5x10-2 kgf/cm2 cada 100 m de cañería. Suponer que la rugosidad de la cañería es 0,0075 cm.

R/: Datos:

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Caudal para flujo laminar

Caudal para flujo turbulento

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Problema de la clase

Encontrar el conjunto apropiado de la tensión superficial que provoca que se forme un menisco sobre la superficie libre

R/:

1.

2.

3.

4.

5.

Líquido y tensión superficial σ s

Tubo

Δh

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