Ejercicios Mec. Fluidos

“Saber para ser” 

 ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO  ESCUELA DE INGENIERÍA INGENIERÍA INDUSTRIAL INDUSTRIAL  Datos Informativos Informativos C$!%&as# '(')*+'*,-)

C!i"os# 1722

 E-mai&# [email protected]

 Mat.ria# Mecánica de Fluidos.  Nom/r. !. &a %ni!a!# Generalidades de los  Fluidos,  Bombas.

Hidrostática,

Hidrodinámica, Hidrodinámica,

 P.r1o!o a0a!$mi0o# a0a!$mi0o# !ctubre 2"1# $ Febrero 2"1%.

2.03a !. .ntr."a# 27 de Enero de 2"1%.

rguello.  Do0.nt.# Ing. Elvis rguello.

 Niv.&# &e'to. Ca&ifi0a0in#

T1t%&o !. &a Tar.a#  (esoluci)n de E*ercicios.

 E45&i0a0in !. &a tar.a tar.a a r.a&i6ar# r.a&i6ar#

 D.sarro&&o7 a8 E9ERCICIOS DE HIDROST:TICA +7;& .s &a 5r.sin manom$tri0a !.ntro !.& tan?%.@ Est. 0onti.n. air.

+7++7 S. ..r0. %na f%.r6a !. ))* N so/r. &a 5a&an0a AB7 E& .4tr.mo B .st> 0on.0ta!o a %n 5istn ?%. s. a%sta a %n 0i&in!ro 0on !i>m.tro !. *' mm7 =%$ f%.r6a P !./. ..r0.rs. so/r. .& 5istn m>s "ran!. 0on .& fin !. 5r.v.nir .& movimi.nto !.ntro !. s%

“Saber para ser” 

0i&in!ro !. *' mm !. !i>m.tro@

 Datos

 P1= 445 N   D 1=0,5 m  P2= ?  D 2=0,25 m Solucion 1=¿ π r 1

2

 A ¿ 2=¿ π r 2

 A ¿  P2

2

 +

π ( 0,025 )

 +

π ( 0,125 )

2

 A 2

 P1  +  A 1

2

→

 P2=

 A 2  A 1

¿ P1

1=¿ M 2

 M ¿  F 1∗0,2= F 2∗0,1  F 1∗0,2  F 2 = 0,1

 F 2 =

445∗0,2 0,1

 F 2 =(2 )( 445 )

Página 2 de 16

“Saber para ser” 

 P1  +  F 2

 P2=

 A 2  A 1

2

¿ P1

→

 P2=

π ( 0,125 )

2

π ( 0,025 )

∗(2 )( 445 )

+

22,250 N 

;7;m.tros !. &a 0ist.rna a& t%/o !.& manm.tro .s ;'#;7  D.t.rmin. .& >n"%&o  si &a v.r!a!.ra 5r.sin !if.r.n0ia& .s ; F"m  0%an!o L+' 0m !on!. L .s m.!i!a !.s!. &a 5osi0in !. 5r.sin 0.ro !.& f&%i!o .n .& manm.tro .n .&  t%/o in0&ina!o7

 Datos 1=¿ 10

 D¿ 2=¿ 1

 D¿ α =? 2

 P1− P2=12 kg / m  L=30 cm γ fluido=800 kg / m

3

Solucion

Página 3 de 16

“Saber para ser” 

Volumen desplaado

 A 2   !L  +  A 1 

"1

2

π ∗( D 2)  A 2∗ L = "1 =  A1

4

∗ L 2

π ∗( D 1) 4

"1 =

( )  D 2  D1

2

∗ L

 P1− P2= γ fluido ( L sin α + "1 )

(

( ) ) 2

 D 2 ∗ L  P1− P2= γ fluido  L sin α +  D1

( )

P 1− P2  D sin α = − 2 γ fluido∗ L  D1

sin α =

12 kg / m

2

2

3 800 kg / m ∗0,3 m

−

( ) 1m

2

10 m

sin α =0,04

α =2 # 1 8 $ $ 

+7,'7 Un i0./.r" ?%. ti.n. %n 5.so .s5.01fi0o !. ''' Nm + f&ota .n a"%a !. mar &a 0%a& ti.n. %n 5.so .s5.01fi0o !. ;' ) Nm+ 7 Si s. o/s.rva %n vo&%m.n !. 7,4;' +m+ !. i0./.r" 5or .n0ima !. &a s%5.rfi0i. &i/r.7 =C%>& .s .& vo&%m.n !.& i0./.r" 5or !./ao !. &a s%5.rfi0i. &i/r. !.& o0$ano@ /8 E9ERCICIOS DE HIDRODIN:MICA ;)-;;7 E& m.!i!or J.nt%ri mostra!o .n &a fi"%ra .st> in0&ina!o .n %n >n"%&o !. +'K  0on r.s5.0to a &a 3ori6onta&7 E& m.!i!or ti.n. %n !i>m.tro !. .ntra!a !. D ;* 0m  %n !i>m.tro .n &a "ar"anta !. D ;*0m7 Un manm.tro !if.r.n0ia& !. m.r0%rio  a"%a 0on.0ta a &as tomas !. 5r.sin  &a f&.4in !.& m.r0%rio .s !. +'0m7 La t%/.r1a Página 4 de 16

“Saber para ser” 

.st> 0on!%0i.n!o a"%a a 'KC7 D.t.rmin. .& "asto7

 Datos α = 30 #  /1+2% + ",2% m  /2+1%cm + ",1% m % " &g=0,3 m

' =20 # → γ  &  (= 9,79 kN / m

3

2

Solucion ) A =)* V  A A  A =V *  A *

V  A =

V * A *  A A 2

V  A =

V *∗( D2)

( D1 )2 2

2

 P * V *  P V   = +  A +  A +  A + * + + γ  2 g γ  2 g

 P *− P A γ 

=0,45sin 30 # +

V  A −V * 2g

→

30 # 0,90 −0,45 sin ¿  P A = P *− 0,6 γ  &  (− 0,3 γ  &g+ γ  &  ( ¿ 2

Página 5 de 16

2

“Saber para ser” 

(7,(M La fi"%ra m%.stra %n m.!i!or J.nt%ri 0on %n manm.tro !. t%/o .n U7 5ara m.!ir &a v.&o0i!a! !. f&%o7 C%an!o no 3a f&%o &a 0o&%mna !. m.r0%rio .sta /a&an0.a!a  s% 5art. s%5.rior ?%.!a a +''mm 5or !./ao !. &a "ar"anta7 Ca&0%&. .&   f&%o vo&%m$tri0o a trav$s !.& m.!i!or ?%. 3ar1a ?%. .& m.r0%rio f&%.ra 5or &a  "ar"anta7 O/s.rv. ?%. 5ara %na !.f&.4in !a!a !.& manm.tro 3 .& &a!o i6?%i.r!o s. mov.r1a 3a0ia a/ao 3  .& !.r.03o s. .&.var1a 3

(7)& .s &a 5ot.n0ia !.sarro&&a!a 5or &a t%r/ina@  En B s. ti.n. %n 03orro &i/r.7 E& f&%o !. masa .s *'' "s7

(7m.tro .& 0%a& s. /if%r0a .n !os ramas 5ara&.&as 0a!a %na !. ;,m !. &ar"o  m.tro  !.s0ar"an .n .& !.5sito B7 Las s%5.rfi0i.s !. am/os !.5sitos s. manti.n.n a &a .&.va0in 0onstant. mostra!a .n &a fi"%ra7 To!os &os t%/os son !. 3i.rro "a&vani6a!o F + '7''';, m87 S%5on"a ?%. &a /om/a ti.n. %na .fi0i.n0ia !. ,'7 En0%.ntr. &a 5ot.n0ia .n 0a/a&&os !.& motor r.?%.ri!a 5ara .f.0t%ar .& /om/.o7 P%.!.n !.s5r.0iars. &as 5.r!i!as .n .& 5%nto C7

;;7M Por .& sist.ma !. &a fi"%ro ;;7; va a for6as. &a 0ir0%&a0in !. F.ros.no s"'7,8 a 'KC !.& tan?%. A a& !.5sito B 5or m.!io !.& in0r.m.nto !. &a 5r.sin so/r. .& F.ros.no ?%. s. .n0%.ntra .n .& tan?%. A s.&&a!o7 La &on"it%! tota& !. &a t%/.r1a !. a0.ro !.  5%&"a!as 0.!%&a )' .s !. +,m7 E& 0o!o .s .st>n!ar7 Ca&0%&. &a  5r.sin ?%. s. r.?%i.r. .n .& tan?%. A 5ara o0asionar .n f&%o vo&%m$tri0o !. Página 13 de 16

“Saber para ser” 

)+*Lmin7

;7)E Por .& sist.ma !. t%/.r1a ramifi0a!a ?%. s. m%.sa .n &a fi"%ra ;7, f&%.n 5or %na t%/.r1a !. , 5%&"a!as ;+*' "a&min !. /.n0.no s"'7,sti0o &iso  ti.n. %n !i>m.tro !. * mm7 La so&%0in !.&  −3  f.rti&i6ant. ti.n. %n "rav.!a! .s5.0ifi0a !. ;7;'  vis0osi!a! !in>mi0a !. 2.0 0 10  Pas7 Si &a &on"it%! !. &a man"%.ra .s !. ,*m7 D.t.rmin. a8 &a 5ot.n0ia ?%. transmit. &a /om/a a &a so&%0in  /8 &a 5r.sin .n &a sa&i!a !. &a /om/a7 I"nor. &a 5.r!i!a !. .n.r"1a .n &a toma !. &a /om/a7 E& f&%o vo&%m$tri0o .s !. * L min7

Página 14 de 16

“Saber para ser” 

 E& !is.o !.& sist.ma im5&i0a %n .s?%.ma 0on to!os &os a00.sorios n.0.sarios 5ara ?%. .& sist.ma f%n0ion.7 Ca&0%&o !.& THD 0>&0%&o !.& NPSH8!7  !im.nsion.s !. t%/.r1as7

+E7 Dis.. %n sist.ma 5ara /om/.ar a"%a a ' 2 !. %n rio a %n tan?%. .&.va!o a **  5i.s so/r. &a s%5.rfi0i. !. &a 0orri.nt.7 E& f&%o vo&%m$tri0o m1nimo !.s.a!o .s !. ;*''  "a&min7 E& tan?%. va a 0o&o0ars. a %na !istan0ia !. ;* m 5i.s !. &a ri/.ra !.& rio7 ᶱ

)E Dis.. .& sist.ma 3i!r>%&i0o 5ara &a 0a/aa !.& 5rof.sor Cro0  F.t 0omo s. !.s0ri/. .n &a fi"%ra