Curso: Mecnica de Fluidos I Docente : Ing. Giovene Prez Campomanes

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PRIMERA PRCTICA DIRIGIDA

1. Una placa infinita se mueve sobre una pelcula de aceite que descansa a su vez sobre una segunda placa fija (ver figura). Para e pequeo puedo suponerse en los clculos prcticos que la distribucin de velocidades es lineal en el aceite cul es en este caso la tensin cortante en la placa superior?

2. La distribucin de velocidad para el flujo newtoniano entre dos placas paralelas anchas. Esta dada por la ecuacin:

Donde V, es la velocidad media. La viscosidad del fluido es de 0.04 lb*s/pie2. Cuando V=2 pies/s, y h: 0.2 pulg, determinar: a) el esfuerzo cortante que acta sobre la pared inferior. b) el esfuerzo cortante que acta sobre un plano paralelo a las paredes y que pasa por la lnea central (plano central).

3. un fluido newtoniano con densidad relativa de 0.92 y de viscosidad cinemtica

de 4*10^-4 m2/s, fluye por superficie fija. En la figura adjunta se muestra el perfil de velocidades, cerca de la superficie. Determinar la magnitud y la direccin del esfuerzo cortante desarrollado sobre la placa. Expresar la respuesta en trminos de U, , con U y expresados en unidades de metros por segundos y metros respectivamente.

3. Dos lminas de 1.80*5.90 pies y 2 cm de espesor, estn inclinados 30

respecto a la horizontal y se encuentran separados por dos centmetros de

aceite espeso de viscosidad igual a 15 poises. Si la lmina superior, que debe

deslizarse sobre la inferior, mientras esta permanece fija, se ejerce una fuerza

tangencial igual al peso. Cul ser la velocidad de deslizamiento (m/s), si la

densidad del acero es de 7.8 gr/cm3?

4. En el viscosmetro que se muestra en la figura adjunta. El lquido que rellena el espacio

entre las dos superficies paralelas tiene una viscosidad absoluta de 0.014 kgs*s/m2.

Si la separacin entre los contornos es de 1.5 mm y el disco de 20 cm de dimetro gira

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a razn de 600 rpm, cul sera el valor del torque (joule), que se obtiene en el eje

sobre el pivote.

5. Considere el flujo de un fluido con viscosidad por un tubo circular. El perfil de

velocidad en el tubo se expresa como: , en donde la

es la velocidad mxima de flujo, la cual se tiene en la lnea central ;r es la

distancia radial desde la lnea central y u(r) es la velocidad de flujo en

cualquier posicin r. desarrolle una relacin para la fuerza de arrastre ejercida

sobre la pared del tubo por el fluido en la direccin del flujo, por unidad de

longitud del tubo.

6. Un bloque cuyo peso es W se desliza sobre un plano inclinado lubricado por una

pelcula de aceite, como se muestra en la figura adjunta. La superficie de contacto del

bloque es A y el espesor de la pelcula de aceite, h. Suponiendo una distribucin lineal

de velocidad en el aceite, halle una expresin para la velocidad limite V (aceleracin

nula) del bloque. Calcule la velocidad la velocidad lmite del bloque si la masa del

mismo es de 6 kg, adems: A=35 cm2, = 15 y la pelcula lubricante es de aceite

SAE 30 a 20 C y tiene 1 mm de espesor.