Ejercicios para examen

Mecánica de Fluidos

1.- Determinar la presión pA en el sistema de la figura. Las densidades relativas del aceite y

del mercurio son 0,8 y 13,6 respectivamente.

2.- Determinar la fuerza F (perpendicular) necesaria para mantener la compuerta AB de 4

metros de ancho en la posición mostrada en la figura, si ésta se encuentra articulada en A.

3.- Un iceberg de peso específico 8.950 N/m3, flota en el Atlántico Norte (=1.025 Kgf/m3),

de manera que mantiene un volumen emergido sobre el agua de 600 m3 Determinar el peso

del Témpano.

aceite

agua

Hg

Aire pA

4,6 m

300 mm

3 m abierto

A

F

B

Agua 4 m

5 m

3 m

4.-Determinar la diferencia de presión entre la tubería que transporta agua y la que

transporta petróleo, mostrada en la figura.

5.- La compuerta rectangular AB puede girar en el sentido de los punteros del reloj, debido a la articulación C y al tope de fijación en B. Determinar la altura h, sobre la cual la

compuerta se comienza a abrir.

6.- Una embarcación de 30 metros de largo, con la sección transversal mostrada en la figura, va a transportar 6.000 KN de carga en agua dulce, si su masa es de

100.000 Kg, ¿qué longitud quedará sobre la superficie del nivel del agua?

Petróleo DR=0,86

.

agua

h

articulación

0,8 m

1,2 m

Tope de fijación

A

B

C

7.-El estanque móvil lleno de agua, tiene una abertura al exterior como se indica en la figura, se acelera en el plano inclinado a 20 m/sg2. Determinar la presión en el punto

A.

8.- En el sistema de la figura se trasladan 0,04 m3/sg de agua a 20ºC ( = 1,0x10-6

m2/sg), mediante un ducto de 10 cm de diámetro, desde el estanque de nivel 1, al

estanque de nivel 2. Los factores de proporcionalidad de pérdidas de carga por singularidades y accesorios, son: Kdepósito a cañería=Kcañería a depósito=1,0;

Kválvula de globo = 5,7; Kcodos 90º=0,64. Por otra parte se sabe que la aspereza

absoluta =0,04 mm, Determinar la diferencia de elevación Z, entre los niveles 1 y 2 de los estanques.(Se adjunta diagrama de Moody)

9.- En una instalación se bombea agua entre dos estanques abiertos a la atmósfera,

donde el estanque superior se encuentra a 42 m sobre el inferior, a través de una

tubería rugosa de 20 cm de diámetro y de 120 m de longitud. Calcular el punto de funcionamiento de la bomba (Q y H) y la potencia que proporciona al fluido en HP,

si se puede considerar f= 0,016, y la curva característica de la bomba viene dada

por: H=55-75Q2, donde H se mide en metros y Q en m3/sg.

10.- Un recipiente abierto que contiene aceite de densidad relativa 0,762 se mueve

verticalmente hacia arriba con una aceleración de +2,45 m/sg2, determinar la

presión que existe a una profundidad de 180 cm.

11.- Un aceite lubricante de = 860 Kg/m3, es bombeado a través de una tubería

horizontal de 5 cm de diámetro y 300 metros de longitud. El caudal bombeado es de

0,00114 m3/sg. Si la caída de presión es de 200 KPa, determinar la viscosidad ()

del aceite, suponiendo flujo laminar, y verificar que efectivamente corresponde a flujo laminar.

12.- En una instalación se bombea agua entre dos estanques abiertos a la atmósfera, donde el estanque superior se encuentra a 20 m sobre el inferior, a

través de una tubería de 30 cm de diámetro y de 50 m de longitud. Las perdidas por

singularidades consideran 1 codo de 90° (K=1,6) y una entrada de depósito a tubería y una entrada de tubería a deposito (ambas con K=1,0). Calcular el punto de

funcionamiento de la bomba (Q y H) y la potencia que proporciona al fluido, si se

puede considerar f= 0,0205, y la curva característica de la bomba viene dada por H=25-625Q2, donde H se mide en metros y Q en m3/sg. Determinar además el tipo

de flujo (ν=1,0x10-6 m2/sg).

1

2

Válvula globo

Codos 90º

20 m10 m

20 m

Z

5