Examen de Mecanica de Fluidos
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ESCUELA SUPERIOR POLITCNICADEL LITORAL (ESPOL)
FACULTAD DE ING. EN CIENCIASDE LA TIERRA (FICT)
2do. EXAMEN DEMECNICA DE FLUIDOS
ESTUDIANTE: - Trmino: 2014-1# MATRCULA: PARALELO lFECHA:03/1X/2014------------------
INDICACIONES GENERALES:
1) Lea atentamente TODAS las especificaciones de cada problema. Escriba claramente.2) Tomar en cuenta el Art. 21 del Reglamento de Evaluaciones y Calificaciones de
Pregrado de la ESPOL (sobre deshonestidades Acadmicas premeditada ycircunstancial), el Artculo 7, literal g del Cdigo de tica de la ESPOLy la Resolucindel Consejo Acadmico CAc':"2013-108,sobre compromiso tico de los estudiantes almomento de realizar un examen escrito. No tome riesgos innecesarios en ese sentido.
3) Tiene 2 horas para completar su examen. [xiros!
Ira.P ARTE(20PUNTOS):
1.- Sobre tuberas, escoja la opcin VERDADERA: (2 puntos)
@l sistema en serie establece que las prdidas son acumulativas entre el punto de
inicio y fin de la tubera.
b) El sistema en paralelo establece que las prdidas son diferentes entre el inicio y fin de
tubera.
e) Las prdidas menores se dan exclusivamente gracias a codos y vlvulas.
d) Las prdidas mayores son por causa de la longitud efectiva.
2.- Las tres clases de similitud son:6eoWltr'(A Ct"Ylemft\t..P..
16 puntos)~. I-Vi ntt rrn.'C~
3.- Verdadero o Falso: "Cuando existen Reynolds muy altos, el coeficiente
adimensional de Darcy slo depen~e la rugosidad relativa":
\:V F !punto)4.- Conteste: "En general, cul objeto resultara tener menos coeficiente dearrastre: una esfera, o un cilindro?:- r puntos)
tzste '(o... .
5.- Verdadero o Falso: "Si se comparan 2 tuberas con ..... ": 16 puntos)
V (.fj Igual fluido, material, longitud, y velocidad: la de mayor dimetro ocasionamayores prdidas de carga.
1
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{~)F : Igual velocidad y dimetro: aquella con fluido de mayor viscosidad cinemtica
ocasiona menor turbulencia.
@ :Igual fluido y dimetro, la de mayor rugosidad ocasiona mayor friccin. V@Igual fluido, longitud, material y dimetro: la de mayor velocidad ocasiona
menores prdidas de carga.
6.- Marque con X lo INCORRECTO sobre la prctica de "Flujo laminar vscompresible" (prctica B) (puede haber una o ms de 1 respuesta) puntos)IXI Las prdidas de presin se hacan notables usando como fluido-dato al Hg.IXI El flujo turbulento se lograba cerrando un poco la llave, a fin de aumentar la velocidad.IX] El tubo Pitot en la seccin 20 meda exclusivamente a la carga de velocidad.D Los manmetros conectados a las secciones 1 a la 19 medan presiones estticas.7.- Conteste en NO MS DE 3 LNEAS:En la prctica "Prdidas por friccin entuberas, a qu atribuira Ud parte del error entre los caudales observados, y loscalculados por iteracin? puntos)
e /11aJ~ a lo Ia~ o
s.:Escoja llopcin CO~CTA, sobreconservaci~~e "momntum":(3puntos)
D "La ecuacin de conservacin de cantidad de movimiento proviene de la 3ra leyde Newton"
IXI "La sumatoria de fuerzas sobre el sistema es igual a la sumatoria de entradas ysalidas de Momntum, hacia y desde el volumen de control, para flujo permanente"
D "Para conservacin de Momntum angular, la sumatoria de momentos rige sobreel volumen de control rige el lado izquierdo de la ecuacin del Teorema de Reynolds".
9.- Comente concisa y brevemente en no ms de 4 lneas: puntos)Dada una tubera, en qu situacin las prdidas menores podran afectar ms que lasprdidas mayores?
t~el can fM 7~ ~;t'I/rI~ ft14fA mil)! (fh,fo.{aria de kngt"tdw:'iJ f!e1uUip. J; k,;&'erc-m mi!0W ~b>-IvJ' bm...- ilt/lr 1M) ---r;;,cr(rluJ
jC9dos" efL.
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NOMBRE:# MATRC-UL-A-: ================-EXAM--E-N-F-IN-A-L-ME-C-. F-L-rn-D-O-S-,2-0-14---I,-E-S-PO-L---FI-C-T'-
I1da.P ARTE(l OPUNTOS):
Se va a predecir el arrastre de un transductor de sonar, a partir de datos de prueba de untnel de viento. El prototipo, una esfera de 1 pie de dimetro, se va a remolcar a 5nudos (o millas nuticas por hora) en agua de mar a 5C. El modelo tiene 6 pulgadas dedimetro. Determine la velocidad de prueba requerida en aire. Si el arrastre del modeloen las condiciones de prueba es 5.58 lbf, estime el arrastre del prototipo.Considere: 1 milla nutica = 6080 pies. Agua de mar: peso volumtrico a 5C = 64.078lbf/pie ', viscosidad cinemtica= 1.68 x 10-5 pie2/s. Peso volumtrico del aire = 0.0766lbf/pie", viscosidad cinemtica del aire = 1.56 x 10-4 pie2/s.
Nmero ni d Fumero pl e arrastre fJ i/21J 2.~Iohjc :1!..,~1.p~~ ~ .5 m'/~ 1'7...,;h~e.p - hJ7rtll
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NOMBRE:# MATRCULA:
-______ EXAMEN FINAL MEC. FLUIDOS, 2014-1, ESPOL-FICT
I1lra.P ARTE(20PUNTOS):
Un depsito de agua B (de nivel variable) es alimentado mediante lID. conducto de 400m de longitud y 200 mm de dimetro, por otro recipiente A de nivel constante. Por otraparte, el depsito B alimenta otro conducto de 200 m de longitud y dimetrodesconocido que descarga al ambiente a la elevacin de O m. Los conductos son dehierro fundido (cast iron). Determinar el dimetro desconocido para que el nivel en Bpermanezca constante a la elevacin de 4 m. Tome la viscosidad cinemtica del aguacomo 1*10-6 m2/s y su densidad como 1000 Kg/m3. Use el diagrama de Moody, o lasecuaciones de Colebrook o Haaland para sus clculos.
Cota: 14 m
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Cota: 4111
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Cota: Om
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