Problema 1

Problema 1 Los datos del flujo de agua por un capilar son los siguientes: Longitud = 10.05 m Diámetro interno = 0.0141 cm en metros 0.000141 m T= 10°C Volumen del agua = 13.341 m3 Tiempo de flujo = 35505.75 s ∆P = 385.87 mmHg ∆P= 5245.925993 kg/m2 Determine el valor experimental de la viscosidad del agua en centipoises y compárelo con los valores de las tablas. SOLUCION:

caudal : V 13.341m3 m3   0.00037574195 t 35505.75s s velocidad :

Ca 

D2  0.00000001561m2 4 m3 0.00037574195 Ca s   A 0.00000001561m2 m   24076.00577 s A  

viscosidad: P 

32 L D 2 gcP     D 2 gc 32 L

  0.164808

Ns 2 kg  5245.926 2 kg.m m m 32  24076.00577 10.5m s

 0.000141m 

2

 9.81

kg  164.808cps m.s

Problema 2 ¿Qué diámetro de tubería será necesario para transportar 25 l/s de un aceite a 15°C con viscosidad cinemática de 2 x 10-4 m2/s y una densidad de 0.912 kg/l si la caída de la presión máxima permisible en 1000 m de longitud es de 0.25 kg/cm2. SOLUCION: Datos: Datos: Caudal (Ca) , L/min Viscosidad cinemática (ν) Densidad (ƿ), kg/L Longitud (L),m ∆P Gravedad (g) , Ns2/m.s

25 0.912 1000 0.25

Conversión de unidades 0.025 m3/s 2x10-4 m2/s 912 kg/ m3 1000 m 2500 kg/m2 9.81

viscocidad cinematica



  m2   kg          2 104  912 3   s  m  

kg  182.4cps m.s diametro de tuberia:

  0.1824



Ca A

A    R2

D R  2

2

reemplazando : P 

32 L D 2 32 L D2 32 L     2 4Ca gcP D gc  gcP  D2

 m3  kg   4  0.025   32  0.1824  1000m  s  m.s  4Ca  32 L   D4 4 kg  gcP  9.81 2500 2   m   D  0.295m  12 pu lg Respuesta: El diámetro es de 0.295 m si se emplea una tubería comercial. Problema 3 ¿Cuál será la velocidad máxima de descarga para régimen laminar de un aceite con viscosidad cinemática de 3.8  104 m2 / s en una tubería de 20 cm de diámetro interno? Solución: 1. Datos:

m2 v  3.8  10 s D  20 cm  0, 2 m 4

Relaminar  2100

2. Planteamiento: Re 

 D 

Como: v    Entonces:

Re 

D v

3. Cálculos:







Re.v D

4 2 Re.v  2100  3,8  10 m / s   D 0, 2 m



  3,99 m / s Resultado: La velocidad máxima de descarga será de 3.99 m/s.

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Ingeniería Química

Trabajo Encargado Asignatura: Mecánica de Fluidos

Apellidos: Gómez Pimentel Nombres: Juan Diego Nº de Matrícula: 2014-120018 Fecha de presentación: 28/12/2016

2016