guia mecanica de fluidos n_2

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1. Datos generales para el problemaEn la figura observamos el diagrama de un sistema de potencia de fluido para una prensahidrulica que se emplea para extruir elementos de caucho. Conocemos los datos siguientes:1. El aceite es aceite (Dr= 0.93).2. El flujo volumtrico es de 175 gal/min.3. La potencia de entrada a la bomba es de 28.4 hp.4. La eficiencia de la bomba es de 80%.5. La prdida de energa del punto 1 al 2 es de 2.80 lb-pie/lb.6. La prdida de energa del punto 3 al 4 es de 28.50 lb-pie/lb.7. La prdida de energa del punto 5 al 6 es de 3.50 lb-pie/lb.

Calcule la potencia que la prensa retira del fluido.Calcule la presin en el punto 2, en la entrada de la bomba. Calcule la presin en el punto 3, en la salida de la bomba. Calcule la presin en el punto 4, en la entrada de la prensa. Calcule la presin en el punto 5, en la salida de la prensa.

2. Un tanque cilndrico de agua con 4 ft de alto y 3 ft de dimetro cuya parte superior est abierta a la atmsfera est al principio lleno con agua. Ahora, se quita el tapn de descarga que est cerca del fondo del tanque cuyo dimetro es de 0.5m y un chorro de agua se vierte haciafuera. La velocidad promedio del chorro se da por V= 2 en donde h es la altura del aguaen el tanque medida desde el centro del agujero (una variable) y g es la aceleracingravitacional. Determnese cunto tiempo transcurrir para que el nivel del agua en el tanque descienda hasta 2 ft, medido desde el fondo.

UNIVERSIDAD DE TARAPACESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERIA MECANICAGUA N3MECNICA DE FLUIDOS

3. En una planta generadora hidroelctrica, 100 m3/s de agua fluyen desde una elevacin de120 m hasta una turbina, en donde se genera la potencia elctrica. Se determina que laprdida total irreversible de carga en el sistema de tuberas, desde el punto 1 hasta el 2 (se excluye la unidad de turbina) es de35 m. Si la eficiencia total del turbogenerador es de 80 por ciento, estime la salida de potencia elctrica.

4. Se bombea agua desde un depsito inferior hacia otro ms alto mediante una bomba que suministra 20 kW de potencia mecnica til al agua. La superficie libre del depsito superior est 45 m ms arriba que la superficie del inferior. Si se mide que el gasto de agua es de 0.03 m3/s, determine la prdida irreversible de carga del sistema y la potencia mecnica perdida en el transcurso de este proceso.

5. En la figura mostramos una bomba que enva 840 L/min de petrleo crudo (Dr = 0.85), desde un Tanque de almacenamiento subterrneo a la primera etapa de un sistema de procesamiento,

(a) Si la prdida total de energa en el sistema es de 4.2 N-m/N de aceite que fluye, calcule la potencia que trasmite la bomba(b) Si la perdida de energa en la tuberas de succin es de 1.4 N-m/N de aceite que fluye, calcule la presin en la entrada de la bomba.

6. Desde un tanque de almacenamiento fluye agua a 80 F a travs de 550 pies de tubera de acero de 6 pulg, cedula 40, como se observa en la figura. Si se toma en cuenta la prdida de energa debido a la friccin, calcule la altura h que se requiere sobre la entrada de la tubera con el fin de producir un flujo volumtrico de 2.50 pies3/s.

7. Determine la NPSH disponible del sistema de la figura. El fluido es agua a 80 C y la presin atmosfrica es de 101.8 kPa. El nivel del agua en el tanque est 2.0 ni por debajo de la entrada de la bomba. El ramal vertical de la lnea de succin es una tubera de acero de 3 pulgadas cdula 40, mientras que el ranal horizontal es una tubera de 2 pulgadas cdula 40, con una longitud de 1.5 m. El codo es del tipo de radio largo. Ignore la prdida en la reduccin. La vlvula de pie y filtro son del tipo de disco articulado. El flujo volumtrico es de 300 L/min.

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