X PRÁCTICA DE MECÁNICA DE FLUIDOS ECUACION GENERAL DE LA ENERGIAI.-Desarrollar los siguientes ejercicios en sus respectivos sistemas de mediciones. 3.- Para el arreglo de prueba de la bomba de la figura, determine la eficiencia mecánica de esta si la potencia de entrada que se midió fue de 3.85 hp, cuando bombeaba 500 gal/min de aceite (γ = 56.0 lb/pie3). Problema Modelos 7.3 1.- De un depósito grande fluye agua a razón de 1.20 pie3/s por un sistema de tubería, como se muestra en la figura. Calcule la cantidad total de energía que se pierde en el Modelo 7.1 sistema debido a la válvula, codos, entrada de tubería y fricción del fluido. Problema 4.- A través del motor de fluido de la figura circula agua a 10 °C, a razón de 115 L/min. La presión de A es de 700 kPa, y en B es de 125 kPa. Se estima que debido a la fricción en la tubería existe una pérdida de energía de 4.0 N.m/N en el agua que fluye, (a) Calcule la potencia que el agua trasmite al motor de fluido, (b) Si la eficiencia mecánica del motor de fluido es de 85%, calcule la potencia de salida. Problema Modelo 7.4 2.- El flujo volumétrico a través de la bomba de la figura es de 0.014 m 3/s. El fluido que se bombea es aceite con gravedad específica de 0.86. Calcule la energía que trasmite la bomba al aceite por unidad de peso de este fluido en el sistema. Las pérdidas en el sistema son ocasionadas por la válvula de verificación y la fricción, mientras el fluido circula por la tubería. Se determinó que la magnitud de dichas perdidas es de 1.86 N-m/N. Problema Modelo 7.2 5.- Por el tubo de la figura 7.11 fluye agua a 40 °F, hacia abajo. En el punto A la puntos A y B es de 25 lb-pie/lb. Calcule la presión en el punto B. 7.2 velocidad es de 10 pies/s y la presión es de 60 psig. La pérdida de energía entre los Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 calcule la potencia que la bomba trasmite al agua.13 7. cuando opera en el sistema de la figura. 7. y de 35. Presión en el cilindro.Una bomba sumergible de pozo profundo envía 745 gal/h de agua por una tubería c.11 d. como se ve en la figura.8 10.22 a. calcule su eficiencia.5 lb-pie/lb. Presión en la entrada de la bomba.5 lb-pie/lb. (b) Si la bomba consume 1 hp.. 7. (a) Calcule la potencia que la bomba trasmite al agua.. de 1 pulg cédula 40.5 veces la carga de velocidad en la tubería de descarga.6 9. la pérdida de energía en el sistema es 2.. Calcule la perdida de energía si fluyen 0. Suponga que el nivel de la superficie de cada tanque es el mismo. b.. Calcule lo siguiente: 7.90. Ambas tuberías son de acero de 3/8 de pulg cédula 80. calcule el coeficiente de resistencia K si la perdida de energía se expresa como K(v2/2g). Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 . El cilindro tiene un diámetro interno de 5. Si se bombea 2250 L/min. Se estima que en la tubería de succión hay perdida de energía de 11.10 pie3/s de líquido a 40 °F. Asimismo. 7.6. Flujo volumétrico a través de la bomba. La bomba extrae desde un depósito aceite cuya gravedad específica es de 0.La bomba de la figura transmite aceite hidráulico cuya gravedad específica es de 0. y el pistón debe recorre 20 pulg en 15 s mientras ejerce una fuerza de 11 000 Ib.La figura muestra el arreglo de un circuito para un sistema hidráulico. 8. y en B es de 275 kPa. Presión a la salida de la bomba.Se emplea una bomba para transferir agua de un tanque abierto hacia otro que tiene aire a 500 kPa sobre el agua. 7. y lo transmite al cilindro hidráulico. Calcule la potencia que la bomba trasmite al aceite. Potencia que la bomba trasmite al aceite.0 lb-pie/lb en la tubería de descarga..En la figura se aprecia un arreglo de prueba para determinar la perdida de energía conforme circula agua a través de una válvula. e. a razón de 75 L/min.0 pulg. La presión en A es de —20 kPa.85. En el sistema de tubería existe una pérdida de energía de 10. .5 6. PROBLEMA MODELO 8.6 m/s. 8.3 m/s.Desde un tanque de almacenamiento fluye agua a 80 °F a través de 550 pies de tubería de acero de 6 pulg. pero ignore las demás.1 2. 5. Se instala una bomba en el punto A. Después vuelva a calcular con el valor 1. con diámetro interior de 50 mm.. 8.11 muestra una parte de un sistema de protección contra incendios de 1500 gal/min. PROBLEMA MODELO 8.Determine si el flujo es laminar o turbulento si fluye glicerina a 25°C en una tubería cuyo diámetro interior es de 150 mm. tipo k. de diseño de Ch para tubo de acero. Si el flujo volumétrico es de 110 L/min.Determine el rango de velocidades SAE 10 a 60°C fluyera por una tubería de 2 pulg.89...35 Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 . fluye agua a 160 °F y 30 pies/s.La figura 8. con el fin de mantener una presión de 5.50 pies3/s. PROBLEMA MODELO 8.-Desarrollar los siguientes ejercicios en sus respectivos sistemas de mediciones. El aceite tiene una gravedad específica de 0. calcule la altura h que se requiere sobre la entrada de la tubería con el fin de producir un flujo volumétrico de 2.7 7.Para qué velocidad de flujo de agua habría una pérdida de 20 pies de carga en una tubería de acero nueva y limpia de 6 pulg.En una planta de procesamiento químico debe llevarse benceno a 50 °C (sg = 0.Determine el factor de fricción f si por una tubería de hierro dúctil recubierta de 1 pulg de diámetro. PROBLEMA MODELO 8. circula alcohol etílico a 25 °C y 5.4 de diámetro y 30 m de longitud..0 psig. con una presión de 550 kPa. a una velocidad promedio de 4 m/s.. La velocidad promedio del flujo es de 3. b) Si suponemos que la presión en A es de 5. PROBLEMA MODELO 8. y se conectan los dos puntos por medio de un tubo de plástico de 240 m. PROBLEMA MODELO 8. Si se toma en cuenta la pérdida de energía debido a la fricción.10 9.Determine si el flujo es laminar o turbulento. cédula 40. cedula 40. 8.33 Calcule el flujo volumétrico a dicha velocidad. Incluya la pérdida de energía debido a la fricción.XI PRÁCTICA DE MECÁNICA DE FLUIDOS PÉRDIDAS DE ENERGÍA POR FRICCIÓN I.0 psig en el punto A.Determine la pérdida de energía si fluye glicerina a 25°C por un tubo de 150 mm MODELO 8. cédula 40. PROBLEMA 10. si circula agua a 70°C en un tubo de cobre de 1 pulg.Determine el factor de fricción f si en una tubería de acero estándar de 1 ½ pulg. Calcule la presión que se requiere en la salida de la bomba. calcule la potencia que transmite la bomba al agua con objeto de conservar una presión de 85 psig en el punto B. con una longitud de 1000 pies.8 donde una bomba impulsa agua a 60 °F desde un depósito y la lleva al punto B a razón a) Calcule la altura h que se requiere para el nivel del agua en el tanque.. a razón de 285 L/min.. 21 m por debajo de B.. como se observa en la figura..2 3. PROBLEMA MODELO 8. cédula 40.86) al punto B.4 4. La tubería que va de la bomba al almacenamiento mide 2500 pies de largo.Calcule la potencia que la bomba trasmite al agua si mueve 50 gal/min de agua a 60 °F hacia el tanque.10 y viscosidad dinámica de 2.54 Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 Mecánica de Fluidos Ingeniería de Minas Semestre 2013-2 .s. Ignore la perdida de energía en el lado de toma de la bomba. Para operar con eficacia. Calcule la potencia que la bomba trasmite al aceite. y la de la tubería de 3 12.49 15. 8.0 X 10-3 Pa. recubierto. es de acero de 8 pulg. con objeto de probar la estabilidad del aceite..42 el fin de reducir la perdida de energía y reducir la potencia que se requiere a no más pulg es de 75. 8. La longitud total de la tubería de 4 pulg es de 25. Si la longitud de la manguera es de 85 m. determine (a) la potencia que trasmite la bomba a la solución y (b) la presión en la salida de la bomba. cédula 40. Considere la pérdida por fricción en la tubería de descarga de 225 pies de largo e ignore las demás. La manguera es de plástico liso y tiene un diámetro interior de 25 mm. con de 5.0 hp. El aire en el tanque se encuentra a 40 psig.Un sistema de distribución de fertilizante liquido de pasto.Se bombea agua a 60 °F desde una corriente hacia un almacenamiento cuya superficie está a 210 pies por arriba de la bomba.0 pies. Después. calcule la presión en la salida de la bomba.. a 104 °F.A través de un tubo de hierro dúctil de 6 pulg. Si se bombean 4. fluye agua a 80 °F a razón de 2.. Considere la pérdida por fricción en la línea de descarga e ignore las demás.46 fertilizante tiene una gravedad especifica de 1.38 14.0 pies.00 pies3/s. la boquilla en el extremo de la manguera requiere 140 kpa de presión.11..En la figura se ilustra una bomba que recircula 300 gal/min de aceite lubricante pesado para maquinas herramientas. 8.50 pies3/s. 8.. La solución del 13. El flujo volumétrico es de 95 L/min. 8. rediseñe el sistema con el empleo de un tamaño de tubería mas grande.
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