UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTA DE INGENIERIA – INGENIERIA CIVIL

Hidráulica de Tuberías

Taller No. 1

1. La fuerza de retardo DF en una pelota de golf, depende de la velocidad V , la

viscosidad , la densidad , el diámetro d , la profundidad de los hoyuelos e ,

el radio de los hoyuelos r , y la concentración C de los hoyuelos medida por el

número de éstos por unidad de área. ¿Qué expresión relaciona DF con las demás

variables? Usando como variables repetitivas (V , , d ).

2. Cuando se desprecian los efectos viscosos y de tensión superficial, la velocidad V

del flujo de salida del líquido de un embalse depende de la caída de presión ΔP

del líquido y de su densidad ρ. Determinar la forma de la expresión para V.

3. En un fluido que rota como un sólido alrededor de un eje vertical con una velocidad

angular ω, el aumento de presión P en la dirección radial depende de la velocidad

ω, del radio R y de la densidad del fluido ρ. Obtener la ecuación para P.

4. La frecuencia f

con la cual los vórtices se desprenden de un cilindro depende de

la viscosidad , la densidad , de la velocidad V y el diámetro d . Deduzca una

expresión para f

. Usando como variables repetitivas (V , , d ).

5. La fuerza de elevación LF en una superficie aerodinámica depende de la

velocidad V del avión, la velocidad c del sonido, la densidad del fluido , la

longitud de la cuerda CL de la superficie aerodinámica y el ángulo de ataque .

Encuentre una expresión para LF. Usando como variables repetitivas (V ,

, CL).

6. A través de una tubería inclinada de 8 cm de diámetro fluye agua a 20 ºC. en las

secciones A y B, se toman las siguientes medidas: pA = 186 kPa, VA = 3.2 m/s,

ZA = 24,5 m, y pB = 260 kPa, VB = 3,2 m/s, y ZB = 9,1 m. ¿en qué dirección fluye

el líquido? ¿Cuál es la perdida de carga en metros?.

7. Por el tubo de la figura fluye aceite a 20° C. La inclinación del tubo es 37°. Para las medidas 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 900 kg/m3 y la viscosidad es 0,40 kg/(m.s)

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTA DE INGENIERIA – INGENIERIA CIVIL

Hidráulica de Tuberías

8. A través de una tubería horizontal lisa se bombea un caudal de 3,1 m3/s de

glicerina a 20ºC. se desea que (1) el flujo es laminar y (2) la caída de presión sea

inferior a 100 Pa/m. ¿Cuál es el diámetro mínimo del tubo?

9. A través de una tubería de 16 cm de diámetro y 20 km de longitud se bombea

queroseno a 20 ºC y 0,15 m3/s. Calcule la potencia necesaria si el rendimiento de

las bombas es del 85%.

10. Si en una tubería de 150 mm de diámetro a través de la cual fluye agua a 15ºC, se

mide una pérdida de altura de 8 metros a lo largo de una longitud de 760 metros,

calcule el esfuerzo cortante en la pared de la tubería, el factor de fricción y la

velocidad media de la tubería

11. Una tubería horizontal de 30 cm de diámetro y 3000 m de longitud conduce 44 l/s de un aceite de viscosidad absoluta 0,0103 Kp.s/m2 (Kp: Kilopound) y densidad relativa de 0,85. Si se considera una descarga libre al final de la tubería, calcule la pérdida de carga en la tubería y la potencia pérdida por rozamiento en esta conducción.

12. Determinar la pendiente hidráulica en una tubería de 40 cm de diámetro por la que

circula agua a la velocidad de 1,50 m/s. La tubería es de acero soldada (Ks=0,06 mm) y la viscosidad cinemática del agua a 16°C es de 1,13E-6 m2/s.

13. Por una tubería de rugosidad ks=0,06 mm, 40 cm de diámetro y 1.200 m de

longitud situada horizontalmente y recta, se bombean 7,5 m3/min de Fuel-oil a 15°C (ρ= 0,87kg/dm3; viscosidad cinemática es 4,47E-6 m2/s). Calcular la potencia pérdida por rozamientos (fricción) en esta conducción.

14. Se tiene un tanque de reserva lleno de un aceite (SG = 0,85), las dimensiones de

la tubería están en la figura Q = 40ft3/h. ¿Cuál es la viscosidad cinemática del

aceite? Es el flujo laminar?

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTA DE INGENIERIA – INGENIERIA CIVIL

Hidráulica de Tuberías