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Ejercicios de Ingeniera de uidos
Curso 08/09 Bol. 01
Problema 1: Paso de unidades - 01
Transforme los valores de las siguientes magnitudes usando las unidades especicadas:
1 ) 10 Km/h a m/s.
2 ) 6,76 Km/h a m/s.
3 ) 6,76 m/s a Km/h.
4 ) 5 m/s a Km/h.
5 ) 1 centipoise a Pas.6 ) 1 Poise a Pas.7 ) 1 Pa a Kg / (ms).8 ) 0,765 Pa a Poises.
9 ) 0,98 m
3a mm
3.
10 ) 3,141592 cm
2a m
2.
11 ) 1 pie a m.
12 ) 1 pulgada a cm.
13 ) 1,01 pulgadas a m.
14 ) 1,33 m a pulgadas.
Problema 2: Calculando las lneas - 01
Dado el campo de velocidades denido por:
vx =x1+t
vy =y
1+2t;
hallar las siguientes lneas:
a ) las lneas de corriente con origen en (x0,y0) para el tiempo t=0,
b ) las lneas de ujo para las mismas posiciones y
c ) la traza que pasa por (x0,y0) en t 0.
Problema 3: Calculando las lneas - 02
Dado el campo de velocidades denido por:
u = x1
v = y2;
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hallar las siguientes lneas:
a ) las lneas de corriente con origen en (x0,y0),
b ) las lneas de ujo para las mismas posiciones y
c ) la traza que pasa por (x0, y0).
Problema 4: Los campos de velocidades y preguntas...
a ) Es esttico el campo de velocidades del primer ejercicio ?
b ) Se pueden considerar los campos de velocidades de los dos ejercicios anteriores como
estacionarios ? Si no, indique si por lo menos algunos de ellos s, y justique la respuesta.
Problema 5: Lneas de integracin
Dado el siguiente campo de velocidades:
vx =2 Cos(x)
vz =3 z + 6;
hallar la trayectoria y la lnea de corriente que en z0 pasan por x0.
Problema 6: La bomba ACME
Las caractersticas tcnicas de la bomba marca ACME indican que su altura mxima de
elevacin es 25 m y las tuberas de entrada y salida tienen un dimetro de 1". Considerando
como cierta la ecuacin de Bernoulli, calcule el caudal en l/s que se obtendra con la bomba
en estado estacionario si:
a ) eleva agua hasta los 7 m y,
b ) la elevacin producida es de 26 m. Comente este ltimo resultado.
Problema 7: Dibujando las LAM y LNE
Dibuje las lneas LAM y la LNE en el sistema de la gura suponiendo un decaimiento
lineal de la velocidad y la presin del agua del interior:
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Problema 8: Ms dibujos
Considere ahora
a ) Decaimiento exponencial de la velocidad,
b ) decaimiento polinmico de segundo grado.
Problema 9: Nmeros de Reynolds
Calcule el nmero de Reynolds en las siguientes situaciones:
a ) Aceite de Oliva a una velocidad de 10 m/s uyendo por una tubera de 1/4 a 21
C;
b ) Agua circulando por una tubera rectangular de 2x1,5 cm con un caudal de 900 l/hora;
c ) Aceite SAE 10 circulando a 35 ft/s por un conducto circular de 0,1 ft de dimetro.
Fluido Viscosidad Densidad
Aceite de Oliva 1 Poise 0,913 agua
Aceite SAE 10 170 10
5 libs / ft2 1,78 slug/ft3Agua dulce 1000 10
6Pas 103 Kg/m3
Problema 10: Estudios de universidades
En la facultad de Ingeniera de caminos de la UCLM en Ciudad Real quieren desarrollar
estudios sobre ujos laminares y turbulentos en relacin a un sistema de bombeo que
produce un caudal jo de 400 cm
3/s a 20
C si el uido en estudio circula por un
tubo de 8 cm de dimetro. Para poder estudiar diversos modos de funcionamiento, y al
no poder cambiar el sistema en si, quieren usar diversos uidos. Determine si el uso de
los siguientes uidos es pertinente o no para el estudio de la turbulencia en el sistema
mediante la determinacin del nmero de Reynolds:
a ) Hidrgeno molecular (H2); b ) aire sinttico; c ) gasolina; d ) agua dulce; e )Mercurio
y f ) glicerina.
Fluido Viscosidad Densidad
Hidrgeno molecular 9,0531 103 PasAire sinttico 1,8 105 Pas 1,2 Kg/m3Gasolina 2,92 104 Pas 680,3 Kg/m3Agua dulce 1000 106 Pas 103 Kg/m3Mercurio 1,556 103 Pas 13,554 103 Kg/m3Glicerina 1261 g/cm
31000 mPas
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