Mecanica de Fluidos

 

  Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica

“Resolución final y sustitutorio”  MECANICA DE FLUIDOS MN 204

Alumno:   Huaynate

Almonacid, Luis Eduardo  Eduardo 

20152009E  20152009E 

Curso: MECANICA DEFLUIDOS MN204 - A Profesor: Dr. Ing. AREVALO DUEÑAS, ANTONIO Sección: “A” 

Fecha de entrega: 27 de DICIEMBRE del 2018

 

 

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Final-sustitutorio Final-sus titutorio

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PARTE I : Parte teorica t eorica

a.  ¿Que es el diagrama de Moody?. Adjunte esquema. Es un diagrama doblemente logaritmico en el cual se representa la fricción  f (eje cordenadas), el numero de Reynold Re (eje de abscisas) y la rugosidad relativa ē. Tambien se le conoce como “diagrama universal o de stanton”. Se puede emplear para cualquier

fluido compresible o incompresible , newtoniano o nonewtoniano.

Figura 1.1

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b.  ¿Cuál es la importancia del diagrama de Lilienthal? El diagrama de Lilienthal es un diagrama polar que nos permite visualizar y obtener la Cs(cosntante de sustentacion) y Ca(constante de arrastre) para diferentes angulos de ataque para un perfil aerodinamico. aerodinamico.

Figura1.2.

c.  ¿Por que la determinante del mayor subconjunto cuadrado de la matriz dimensional debe ser diferente de cero ? La determinante de la matriz del mayor subconjunto subconjunto cuadrado cuadrado debe ser ≠0 para de esta manera asegurar la interdependencia de las variables que conforman el grupo adimensional.

 

[1 3 4] 4] ≠ 0 Final-sustitutorio Final-sus titutorio

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d.  ¿Consigné 4 aplicaciones de pascal a su carrera? 1.  Las prensas hidraulicas. Cuando sobre el émbolo de menor sección S1 se ejerce una fuerza F1 la presión p1 que se origina en el líquido en contacto con él se transmite íntegramente y de forma instantánea a todo el resto del líquido; por tanto, será igual a la presión p2 que ejerce el líquido sobre el émbolo de mayor sección S2,

 

2.  Los frenos hidraulicos.  En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para impedir que se bloquee.  3.  Inyeccion de combustibles 4.  Refrigeracion .Como el fluido se encuentra en un ciclo cerrado, al ser comprimido por un compresor para elevar su temperatura en el condensador, que también cambia de estado a líquido a alta presión, nuevamente esta listo para volverse a expandir y a retirar calor .

Figura1.3.

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figura1.4

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PARTE II: Desarrollo de los siguientes problemas. PROBLEMA 1  .- A spar buoy buoy is a rod weighted to float vertically, as in  figura2.1. Let the buoy be maple Wood(S=0.6), 2 in by 2 in by 10 ft,

floating in seawater (S=1.025). How many pounds of Steel (S=7.85) should be added at the bottom so that h=18 in ? SOLUCION

volumen de la varilla =(

   ∗    ∗ 10 = 0.278 278   

   .∗. 

volumen del acero=

Figura2.1 volumen de la varilla sumergida sumergida =(

   ∗   ∗ 8.5 = 0.236 36 

 =  + 

 

 

    = = 0.6∗62.4 1.025 025 ∗ 6262..4 ∗ 0.0.223636 + 7.85∗62.4 0.6∗62.4 ∗ 0.278 78 +   15.09+0.1306∗  = 10. 10.4 +  

 

 

4.69 = 0.8694 694∗∗ 

 

 

  = 5.3945  Final-sustitutorio Final-sus titutorio

 

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compuerta erta AB rectangular, rectangular, mide 2m en dirección perpendicul perpendicular ar a la hoja del PROBLEMA 2  .-La compu examen. Si el fluido que ocupa la parte superior es querosene(s= querosene(s=0.814)y 0.814)y la del fondo es agua, determine la fuerza total que ejerce sobre dicha compuerta y su punto de aplicación. B querosene

F1 C

1m

F2 agua 3m 60° A SOLUCION Para la fuerza 1

Para la fuerza 2

1 = = 814 814 ∗ 0.5 ∗  6060 = 352.47  1 = 352 352..477∗∗ 2 ∗ 1 = 704. 704.94   =   2 ∗ 1 = 0.1667  

∗∗. ∗   == −−1.667.    

 

2 = = 1000∗1.5+814∗1 1000∗1.5+814∗1 60 60 2 = 200 2003.3.98  2 = 2003. 2003.98∗ 98 ∗ 22∗∗ 3 = 1202 12023.3.8888 

 

 

 

   =  2 ∗3∗ 3 = 4.5 

∗∗.  = − ∗ .  = −0.324

 

 

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Fuerza resultante y punto de localización

 =  +   = 704.94+12023.88 = 12728.82   ∗ ӯ =  ∗ (3.5+) +  ∗ 1.5 +  12728.82∗ӯ = 704.94∗ 4∗ 3.5−0.1667 667 +12023.88∗1.5−0.324 ӯ = 1.29 ℎ = 4−1.29 4−1.29 ∗ 60  

 

Soldamos en el punto A y aplicamos torques

 

 

 

=2.347m

B querosene h=2.347m 

C

1m

12728.82kg

agua 3m 60°

1.29m

A

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PROBLEMA 3 .- demuestre que

  = 2 + +  −1 −1 ∗   ∗   2 ∗   − 1  

 

Por las ecuaciones de estancamiento visto en clases se obtiene la relación de áreas en función del mach.

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PROBLEMA 4 .- en el difusor mostrado en la  figura2.3.

un técnico manifiesta: he descubierto que si las paredes se hacen más rugosas la caída de presión se reduce a un valor menor que ( ΔP) s, Estudiante manifiesta: Lo que dice el técnico está equivocado, por cuanto los efectos de fricción sobre la pared, al ser la pared más rugosa, se incrementara la caída de presión a un valor superior a (ΔP) s, con quien y por qué está de acuerdo , fundamente su respuesta

v1

v2

P2V1

M≤1

difusor

M