Talleres mecánica de fluidos

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1.- en la figura 9.19, etilenglicol (ge = 1,10) a 77˚F fluye alrededor de los tubos y dentro del pasaje rectangular. Calcule la rapidez de flujo de volumen del etilenglicol en gal/min (GPM) requerida para que el flujo tenga un número de Reynolds de 8000. Luego calcule las pérdidas de energía sobre una longitud de 128 pulg. Todas las superficies son de latón. 2.- en la figura 9.20 se presenta un conducto en el cual fluye alcohol metílico a 25˚C, con una rapidez de 3000 L/min. Calcule la pérdida de energía sobre una longitud de 2,25 m del conducto. Todas las superficies son de plástico liso. 3.- en la figura 9.22 se muestra un sistema en el cual fluye alcohol metílico a 77˚F fuera de los tres tubos, mientras que el alcohol metílico a 0˚F fluye dentro de los tubos. Calcule la rapidez de flujo de volumen de cada fluido requerida para producir un número de Reynolds de 3,5.10 4 en todas las partes del sistema. Después, calcule la diferencia de presión entre los dos puntos separados entre sí 10,5 pies, si el sistema está en posición horizontal. Todas las superficies son de cobre. 4.- en la figura 6.17, en la que se muestra dos conductos de 6 pulg., calibre 40, dentro de un ducto rectangular. Cada conducto transporta 450 L/min de agua a 20˚C. Calcule el número de Reynolds para el flujo de agua. Después, para el benceno (ge = 0,862) a 70˚C, que fluye dentro del ducto, calcule la rapidez de flujo de volumen requerida para producir el mismo número de Reynolds. Calcule la caída de presión para ambos fluidos entre dos puntos separados entre sí 3,80 m, si el conducto está en posición horizontal. Utilice la rugosidad del conducto de acero para todas las superficies. 5.- en la figura 6.18, en la que se muestran tres conductos dentro de otro más grande. Los conductos interiores transportan agua a 200˚F, mientras que el conducto grande transporta agua a 60˚F. La velocidad de flujo promedio de 25 pies/s en cada conducto; calcule el número de Reynolds para cada uno de los flujos. Calcule la diferencia de presión tanto en los conductos pequeños como en el conducto grande, entre dos puntos separados entre sí 50 pies, si los conductos están horizontales. Utilice la rugosidad del conducto de acero para todas las superficies.

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Problemas sobre Dinámica de Fluidos

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1.- en la figura 9.19, etilenglicol (ge = 1,10) a 77˚F fluye alrededor de los tubos y dentro del

pasaje rectangular. Calcule la rapidez de flujo de volumen del etilenglicol en gal/min

(GPM) requerida para que el flujo tenga un número de Reynolds de 8000. Luego calcule las

pérdidas de energía sobre una longitud de 128 pulg. Todas las superficies son de latón.

2.- en la figura 9.20 se presenta un conducto en el cual fluye alcohol metílico a 25˚C, con

una rapidez de 3000 L/min. Calcule la pérdida de energía sobre una longitud de 2,25 m del

conducto. Todas las superficies son de plástico liso.

3.- en la figura 9.22 se muestra un sistema en el cual fluye alcohol metílico a 77˚F fuera de

los tres tubos, mientras que el alcohol metílico a 0˚F fluye dentro de los tubos. Calcule la

rapidez de flujo de volumen de cada fluido requerida para producir un número de Reynolds

de 3,5.104 en todas las partes del sistema. Después, calcule la diferencia de presión entre los

dos puntos separados entre sí 10,5 pies, si el sistema está en posición horizontal. Todas las

superficies son de cobre.

4.- en la figura 6.17, en la que se muestra dos conductos de 6 pulg., calibre 40, dentro de un

ducto rectangular. Cada conducto transporta 450 L/min de agua a 20˚C. Calcule el número

de Reynolds para el flujo de agua. Después, para el benceno (ge = 0,862) a 70˚C, que fluye

dentro del ducto, calcule la rapidez de flujo de volumen requerida para producir el mismo

número de Reynolds. Calcule la caída de presión para ambos fluidos entre dos puntos

separados entre sí 3,80 m, si el conducto está en posición horizontal. Utilice la rugosidad

del conducto de acero para todas las superficies.

5.- en la figura 6.18, en la que se muestran tres conductos dentro de otro más grande. Los

conductos interiores transportan agua a 200˚F, mientras que el conducto grande transporta

agua a 60˚F. La velocidad de flujo promedio de 25 pies/s en cada conducto; calcule el

número de Reynolds para cada uno de los flujos. Calcule la diferencia de presión tanto en

los conductos pequeños como en el conducto grande, entre dos puntos separados entre sí 50

pies, si los conductos están horizontales. Utilice la rugosidad del conducto de acero para

todas las superficies.

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1.- la bomba que se presenta en la figura 7.19 se encuentra sacando aceite, cuya gravedad

específica es de 0,85, a una rapidez de 75 L/min. La presión en el punto A es de -20 kPa,

mientras que la presión en B es de 275 kPa. La pérdida de energía en el sistema es de 2,25

veces el cabezal de velocidad en el conducto de descarga. Calcule la potencia transmitida

por la bomba al aceite.

2.- en la figura 7.21 se muestra una bomba que saca 840 L/min de aceite crudo (ge = 0,85)

de un tambor de almacenamiento subterráneo hasta la primera etapa de un sistema de

procesamiento. (a) si la pérdida total de energía en el sistema es de 4,2 m de flujo de aceite,

calcule la potencia transmitida por la bomba. (b) Si la pérdida de energía en el conducto de

succión es de 1,44 m de flujo de aceite, calcule la presión de entrada de la bomba.

3.- la bomba de la figura 7.20 lleva agua del recipiente inferior al superior con una rapidez

de 2 pies3/s. La pérdida de energía entre la entrada del conducto de succión y la bomba es

de 6 pies y entre la salida de la bomba y el recipiente superior es de 12 pies. Ambos son

conductos son de acero de 6 pulg, Calibre 40. Calcule (a) la presión de entrada a la bomba

(b) la presión de salida de la bomba, (c) el cabezal total de la bomba y (d) la potencia

transmitida por la bomba al agua.

4.- ¿Qué potencia en HP debe transmitir la bomba que se muestra en la figura 7.30 a un

fluido cuyo peso específico es de 60 lbf/pie3, si se presentan pérdidas de energía de 3,4 pies

entre los puntos 1 y 2? La bomba transmite 40 GPM (gal/min) de fluido.

5.- en la figura 7.35 tenemos que del tanque inferior al superior fluye queroseno a 25˚C a

500 L/min, a través de una tubería de cobre de 2 pulg tipo K y de una válvula. Si la presión

por encima del fluido es de 15 psi manométricas, ¿cuánta energía se perderá en el sistema?

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