Trabajo de Hidraulica

DESARROLLO DE LA PRACTICA N° 1 PROBLEMA 1:

Un fluido tiene una viscosidad dinámica de 20.5 centipoises y tiene una gravedad específica de 0.952. Determinar su viscosidad cinemática en el Sistema Tcnico de Unidades y en Sto!es. SOLUCION

−2

 μ=20.5 centipoise =20.5 × 10  poise ×

(

 −  −s

1kgf 

98.0665 poise

 −  −s

− 3 kgf 

 μ=2.0904 × 10 g . e=

m

2

ρ  H 2 O

 kgf  −  −s 0.952 = → ρ =97.104 4 102 m ρ

2

viscosidad viscosidad cinematica cinematica

 μ  ρ

ϑ =

 −  −s

− 3 kgf  2.0904 × 10

ϑ =

ϑ =¿

m 2  kgf − s 97.104 4 m S

2

2.153 2

−5  m × 10

s   EnStokes

ϑ =¿

ϑ =¿

2.153

2

−5  m × 10

s

×

(

1 Stokes −4 1 × 10

)=

0.2153 Stokes

2.153 2

 m ϑ  × 10−5

=¿ 2.153  En Stokes S s

−5  m × 10

2

s

×

(

1 Stokes −4 1 × 10

)=

0.2153 Stokes

)

PROBLEMA 2:

Di"u#e el es$uema de distri"uci%n de la velocidad y del esfuer&o cortante correspondiente a la distri"uci%n de velocidades para"%lica' cuyo lí$uido es agua a 20 o( y la altura del lí$uido es e)0.*+ m. Tam"in calcular la velocidad má,ima y la velocidad de la placa m%vil -cuaci%n de la curva:  ) 2y / *y2

τ = μ ( 2 −6  y

 y =0.38 Gradiente Gradiente de velocidade velocidade

 μ=1.003 × 10

2

−4 kgf 

dv =2−6 y dy  Esfer!o cortant 

τ =2.8084 × 10

m

2

v elaci elacidad dad maxim maxim v =2 y −3 y

τ = μ

 d d

v =−2.0956 m / s

)

Un lí$uido con viscosidad dinámica de 3.810−3−2 fluye so"re una pared ori&ontal. 1epresentar la distri"uci%n de velocidades y la distri"uci%n del esfuer&o tangencial. a Una distri"uci%n lineal de velocidades. " Una distri"uci%n para"%lica de velocidades. 3a pará"ola tiene su vrtice en el punto  466 y el origen del sistema  4 sistema de e#es está en 476. 476. PROBLEMA 3:

 −  −s

−3 kgf 

 μ=3.8 × 10

m

 y =mv + &

2

( y − k ) =4 p ( v −$ )

2

( 0− 0.045 ) =4 p ( 0 −0.95 ) 2

−3 2.025 × 10

% 0.045 m= = v 0 0.95  y =

0.045 0.95

v +0 → v =

=−3.8

−2.025 × 10−

3

  0.95 0.045

3.8

 y

= p

− 2.025 × 10 − ( y −0.045 ) = ( v −0.95 ) 3

2

3.8

gradiente gradiente de velocidad velocidad

 y −0.09  y +

dv   0.95 = dy 0.045

3.8 × y

 Esfer!o cortante

−3 2.025 × 10

3.8

−0.342  y +7.695 × 10− =−2.025 × 10− ( v −0.95 )

2

3

3

2

−1876.543  y + 168.89  y −3.8 =v − 0.95 2

−1876.543  y + 168.89  y −2.85= v

 "   d τ = = μ  # d − 3   0.95 3.8 × 10 × 0.045

τ =

τ =0.802

−2.025 × 10− ( = v −0.95 ) 3

2

kgf  −  −s m

2

Gradie Gradiente ntede de voloci volocida da dv 3753. 086 y + 168.8 =−3753. dy  "   dv τ = = μ  # dy

 Esfer!o cortante −3

τ =3.8 × 10 × (−3753.086  y +168.89 ) τ =(− =(−14.262 y + 0.642)

−s

−4  kgf 

τ =2.1 × 10

2

m

kgf  −  − s m

2

 y =0.04

3a distri"uci%n de velocidades del flu#o de un com"usti"le viene dado por la ecuaci%n: =202−4 846 en ms 4y6 en m' ;rafi$ue la distri"uci%n de velocidades y la distri"uci%n del esfuer&o cortante' para: a (uando fluye entre dos placas ori&ontales de