ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICADEL LITORAL (ESPOL)

FACULTAD DE ING. EN CIENCIASDE LA TIERRA (FICT)

3er. EXAMEN DE MECÁNICA DE FLUIDOS

ESTUDIANTE: - Término: 2014-11

# MATRÍCULA: PARALELO 1 FECHA: 17/IX/2014

INDICACIONES GENERALES:

1) Lea atentamente TODAS las especificaciones de cada problema. Escriba claramente y seaordenado (a) en el desarrollo de las respuestas.

2) Tomar en cuenta el Art. 21 del Reglamento de Evaluaciones y Calificaciones dePregrado de la ESPOL (sobre deshonestidades Académicas premeditada ycircunstancial), el Artículo 7, literal g del Código de Ética de la ESPOL y la Resolucióndel Consejo Académico CAc-2013-108, sobre compromiso ético de los estudiantes almomento de realizar un examen escrito. No tome riesgos innecesarios en ese sentido.

3) Tiene 2 horas para completar su examen. [Éxitos!

Ira. PARTE ~ PUNtOS):

1.- Elija lo correcto: "Las líneas formadas por aquellas partículas en un flujo que

hayan pasado por un punto fijo común se denominan: (2 puntos)a) Líneas de corriente (streamlines). @íneas de trazas (streaklines).

e) Líneas de trayectoria (pathlines). d) Líneas fluidas (timelines).

2.- Mencione tres ejemplos dentro de la clasificación de los FLUJOS (¡NO

EJEMPLOS DE FLUIDOS!):/J1./ ¿lfmaneaa -fe

I

Qpuntos)¿¡;'SCoSo

3.- Decida: "La derivada material es aplicable a escalares y también a vectores"ª puntos)F

4.- Verdadero o Falso: "Gases ideales, calor específico yentalpía": 11puntos)

{~)F:El proceso adiabático implica transferencia de calor nula.

• V V El proceso politrópico sirve como ecuación general exclusivamente para los

procesos isotérmico e isentrópico.

• V® Entalpía es la combinación de energías cinética y de flujo.

&: El calor específico es la cantidad de calor necesaria para variar la temperatura en

1°C de una masa determinada.

1

5.- Marque con X lo INCORRECTO sobre la práctica de "Medidores de flujo"(práctica B) (puede haber una o más de 1 respuesta) ~ puntos)

D El medidor Venturi era más exacto que la tobera y el difusor.

IXI La lectura de los manómetros era independiente de la cantidad de aire ingresado o

eliminado por la palie superior de la tubería.

IXI La escala del rotámetro estaba en milímetros.D El flujo másico variaba para cada lectura del rotámetro.

6.- Escoja la(s) opción(es) CORRECTA(s) sobre descripciones de flujo:

Para Euler lo más importante era el espacio, más que el tiempo incluso.

Un ingeniero hidráulico mide caudales desde un puente usando la descripciónlagrangiana.

[kJ La descripción lagrangiana le permite a un cardiólogo rastrear la posición de unanano-partícula a lo largo de una arteria y así detectar posibles coágulos.

7.- Conteste: Q puntos)

El peso específico de un iceberg es de 915 kgf/m" yel del agua del océano es de 1028kgf/m". Si de la superficie libre del mar emerge un volumen del témpano de 30000 m3

,

¿cuál es aproximadamente su volumen total, en m '? (1 Kgf= 9.8 New).

a) 242899.11; b) 125277.10; c) 302920.35; @72920.35 e) 54584.07

8.- Verdadero o Falso y JUSTIFIQUE SU RESPUESTA: ~ puntos)

"Si en el Teorema de Transporte de Reynolds el término de la izquierda (sistema) y eldel centro (cambio del volumen de control en el tiempo) se despreciasen, sería debido ala misma razón, dado que ambos equivaldrían a O":

dB. a f f -'-1>--==...SIS = - pb dV + pb (V· n) dA

dt at ve se

2

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I1da. PARTE ªº PUNTOS},:

Demuestre la ecuación de conservación de la energía mecánica (Ecuación de Bemoulli),mediante la segunda ley de Newton.

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IUra. PARTE @ PUNTOS):

Calcular la fuerza total que produce el flujo de un fluido (grav. específica = 1.2) sobre lacurva y la boquilla del codo mostrados en la figura. El fluido abandona la boquillacorno un chorro libre. El volumen interior del conjunto del codo y de la boquilla es de115 litros y todo el conjunto está contenido en un plano horizontal (x-y).

d =O.15m- BoquillaR = O.60m

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IVta. PARTE ºº PUNTOS}:

Fluye agua desde un sótano a un segundo piso a través de una tubería de 1.90 cm decobre (copper), a una tasa de 12 galones I min (0.0267 fe~~), y sale a través de unallave de diámetro 1.27 cm como se muestra en la figura. Determine la presión en elpunto 1 si: J- ¡J o-{:; =x;

a) Todas las pérdidas se desprecian. - dx!t m ~b) Sólo se incluyen las pérdidas mayores.e) Todas las pérdidas se incluyen.

I<t = 2, llave(expansión

1

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