Mecanica de fluidos

2 TALLER DEL SEGUNDO CORTE _ MECÁNICA DE FLUIDOS

Profesor JUAN ANDRÉS SANDOVAL HERRERA

F.U.A. 2015

ECUACIÓN GENERAL DE ENERGÍA

1. Considere un conducto por el que fluye agua, a 20°C, con una velocidad de 3 m/s en una sección circular de 30 cm de diámetro interior. Este conducto tiene una inclinación ascendente de 30°, 10 metros delante de la sección inicial, el diámetro disminuye a 20 cm.  Si las pérdidas de energía son 2,5 m determine la caída de presión que ocurre, en Pa.

1. Si las pérdidas de energía que sufre un fluido de densidad relativa 0,85 en un tubo horizontal de área uniforme 30 cm2, son iguales a 2,5 veces la carga de velocidad, determine la caída de presión en kPa, sabiendo que el caudal es 50 L /s.

1. Sale agua de un tanque por una boquilla de descarga de diámetro 25 cm. Suponiendo que la altura del tanque se mantiene constante en 4 m, y sabiendo que las pérdidas de energía en la boquilla de descarga valen 1,2 m determine el caudal real que sale de la boquilla en L/min.

1. Por un tubo venturi de coeficiente 0,9 (Cv = Q real / Q teórico) fluye agua entre un área A1 de 40 cm2 y A2 20 cm2, produciendo una diferencia de presión de 29000 Pa. Calcule el caudal real de agua que fluye por el tubo venturi, en L/min.

1. Una bomba distribuye agua alimentada por un motor de 15 kW y con una eficiencia del motor 90%. El caudal de agua es 50L/s. Los diámetros de entrada y de salida de la bomba son iguales y la diferencia de alturas es despreciable. Si las presiones antes y después de la bomba son 100 y 300 kPa, respectivamente; determine la eficiencia mecánica de la bomba.

1. Se bombea agua desde un reservorio inferior hasta un almacenamiento superior a 45 m de altura, por medio de una bomba que suministra 20 kW de potencia al agua. Si el caudal es 0,03 m3/s, determine la pérdida de energía (expresada como pérdida de carga, en m). Aquí, explique en qué consiste esta pérdida de energía.

1. Agua fluye a una velocidad (caudal) de 20 L/s a través de una tubería horizontal cuyo diámetro interno se mantiene constante en 3 cm. La caída de presión a través de una válvula en la mitad del flujo es 2 kPa. ¿Cuál será la pérdida de carga de la válvula?; ¿Cuál debe ser la potencia que una bomba transmita al agua a fin de vencer la caída de presión resultante? Respuestas: 0,204 m y 40 W.

1. Agua fluye en una hidroeléctrica desde una altura de 240 pies hasta una turbina donde se genera energía. Si la eficiencia global de la turbina es 83% determine el mínimo flujo de agua (en lbm/s) necesario para generar 100 kW de electricidad. Respuesta: 370 lbm/s

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