4.23. El rociador mostrado en la siguiente figura suministra agua que es cargada tangencialmente desde los chiflones, en los extremos opuestos de un brazo cuya longitud es de 2R=.60m y gira alrededor de su centro. La velocidad relativa de la descarga V en el chifln es de 6m/seg y dimetro de cada chifln de 0.13mm a) Calcular el par motor producido cuando el brazo es estacionario y la magnitud de la fuerza F, necesaria para mantener esta condicin.b) Encontrar una relacin para el trabajo realizado por segundo y la eficiencia del dispositivo cuando se permite que el brazo gire con velocidad perifrica u.c) Si la velocidad relativa de descarga del chifln se mantiene en 6m/seg, calcular el valor de u para desarrollar la potencia mxima: as como determinar el trabajo realizado por segundo y, adems, la eficiencia bajo etas condiciones.

1.1.- Resuelve los siguientes incisos.a) Explique los principios bsicos en el anlisis del flujo de lquidos.b) En qu consisten los mtodos experimentales?c) Explique el concepto y utilizacin de volumen de controld) Cmo se relaciona el volumen de control con el flujo unidimensional?

3.- Determine la componente VY de la velocidad (con la diferencia de una constante aditiva) para los siguientes flujos dimensionales e incompresibles; indicar cuales son irrotacionales.a)VX= X2 b) vx= 6x + xy c)vx= x2 + x d) VX= x/X2 + e)vx= -y/x2 + y2 f)vx= 2x

4.-5 Un fluido compresible fluye de tal manera que el vector de velocidad, en cada punto, es proporcional a su vector de posicin r respecto del origen del sistema coordenado (v=kr). De la ecuacin de continuidad del problema 4, determinar la ley de variacin de la densidad con el tiempo calcule la constante de integracin considerando que para t=o, p=p0.

4.-7 Por el interior de un gran conducto circular de 0.3m de dimetro fluye agua con velocidades que siguen la distribucin sealada en la figura, segn la ley v= 0.0225 r2 en (m/seg). Determinar la velocidad media con la que el agua sale por las tuberas de 0.5m de dimetro.

4.9- Calcular de manera exacta, los valores de B para los dos casos presentados en el problema 4.6.

4.11.- Un chorro de agua es descargado por un chifln, de 2.5cm de dimetro, en direccin vertical y ascendente; suponemos que el chorro permanece circular y que se desprecian las prdidas de energa durante el ascenso.a) Calcular el dimetro del chorro, en un punto 4.60m sobre la boquilla del chifln, si la velocidad del agua al salir es de 12m/seg (considerar que el coeficiente de coriolis a=1) b) Determinar la presin que debe de leerse en el manmetro M, si el dimetro en la tubera es de 0.10m y el desnivel (z1 - z 0) es de 0.40m.Considere despreciable la perdida de energa entre las secciones 0 y 1.c) Si el chorro forma con la horizontal un ngulo de 45o y se desprecia la friccin con el aire, determinar la altura mxima que alcanzara y la magnitud de la velocidad en ese punto.

4.13.- En el sifn mostrado en la figura calcular, la velocidad del agua, el gasto y la presin en la seccin B, en el supuesto de que las prdidas fuesen despreciable

4.15.- Si la bomba de la figura desarrolla 5CV sobre el flujo, Cul es el gasto?

4.17.- La velocidad en el punto A, de la figura, es de 18m/seg. Cul es la presin en el punto B, si se desprecia la friccin?

4.19.- Un aceite fluye por el tubo circular de 0.20m de dimetro, que se muestra en la figura; el flujo es permanente y el gasto es de 770 kg/m3. La presin y condiciones de elevacin son pa=o.56 kg/cm2, ha=150m, pB=0.35 kg/cm2, hB= 6.10m.Determinar la direccin del flujo y la disipacin de energa entre os puntos A y B (las presiones dadas son manomtricas)

4.21.- Una turbina genera 600 CV cuando el gasto del agua es de 0.60 m3/seg, suponiendo una eficiencia de 87% calcular la carga neta que acta sobre la turbina.

4.23.- Una bomba de flujo axial eleva el gua desde un canal y la descarga hacia una sanja de riego cuyo nivel se encuentra a 1.5m sobre el nivel del canal tal como se muestra en la figura. Si el gasto requerido es de 3.785m3/min, y la eficiencia de la bomba es del 65%, determinar la potencia aproximada que requiere el motor.

4.25.- El agua de un gran deposito, como se muestra en la figura, tienen su superficie 5m arriba del tubo de salida. Segn se muestra el agua es bombeada y expulsada en forma de chorro libre mediante una boquilla. Para los datos proporcionados; Cul es la potencia en caballos de vapor requerida por la bomba?

4.27.- Despreciando la friccin de la tubera mostrada en la figura calcular la potencia (caballos de vapor) desarrollada en la tubera T, por el agua procedente de una tubera a 3kg/cm2 de presin.

4.29.- El agua entra a un difusor cnico como en el problema 6, con una velocidad V1=12.20m/seg. El difusor cambia de una dimetro D1=0.15m a una dimetro D2=0.30m, en una longitud de 1.40m; el incremento de presin medida es de 0.81pV12/2.Suponiendo que la presin a la entrada del difusor es de 1.5kg/cm2 (man), calcular la fuerza longitudinal resultante del agua sobre las paredes del difusor.

4.31.- Calcular la fuerza que produce el flujo de agua sobre la curva y la boquilla del chifln, mostrados en la figura; el agua abandona la boquilla como un chorro libre. El l volumen interior del conjunto est contenido en el plano horizontal.

4.33.- El agua entra en una tubera desde un recipiente de grandes dimensiones y despus de abandonarla incide sobre un alabe deflector que desva el agua a 90o, segn se muestra en la figura. Si sobre el alabe deflector se desarrolla un empuje horizontal de 100kg. Cul es la potencia en caballos de vapor, desarrollada por la tubera si antes de la misma la presin es de 3kg/cm2?

4.35.- La superficie fija mostrada en la figura, divide el chorro de agua, de tal manera que 0.285m3/seg fluye en ambas direcciones. Para una velocidad inicial del chorro, de 14 m/seg, encontrar las componentes Fx y Fy de la fuerza requerida para conservar la superficie en equilibrio; desprecie para ello la resistencia de friccin.

4.37.- Una tubera horizontal de 6m de dimetro tiene un codo reductor que conduce el agua a una tubera de 4m de dimetro, unida a 45o de la anterior. La presin a la entrada del codo es de 10kg/cm2 y la velocidad de 15m/seg. Determinar las componentes de las fuerzas que ha de soportar los anclajes del codo. Despreciar las perdidas en el codo y el peso del lquido dentro del mismo.

4.39.- En la figura se tiene un distribuidor de gasto; obtenga una ecuacin que relacione Q2/Q1 CON 0. Adems calcular la fuerza F que obra sobre la placa si Q2 es el 80% de Q. El conducto es cuadrado, de lado B.

4.41.- La tubera mostrada cambia su dimetro de D1=1.50m a D2=1m y conduce un gasto de agua Q=1.8m3/seg, siendo la presin p=4kg/cm2.desprciando la perdida de energa debida al cambio del dimetro, calcular la fuerza dinmica F a que esta sujeta la pieza que sirve para realizar la transicin.

4.43.- Una turbina hidrulica descarga el agua al canal de desfogue a travs de un tubo de succin que tiene la forma de un tronco de cono, del cual se inicia con un dimetro d= 1m y termina con D=2m; siendo su longitud L=4m. El gasto descargado por la maquina es Q= 5.5m3/seg; el desnivel H=3m. La perdida de energa en el difusor se puede calcular de la ecuacin h= [0.25 (v1-v2)2]/2g Calcular la fuerza dinmica producida sobre el difusor:

4.45.- En la bifurcacin, mostrada en la figura, D=1.2m; d=0.85m; el angilo0=450; y la presin p=50kg/cm2.El gasto total es Q=6m3/seg de agua y la bifurcacin est contenida en un plano horizontal.a) calcular la fuerza dinmica que se produce.b) Calcular dicha fuerza si p=70kg/cm2

4.47.- En el cambio de direccin mostrado, d= 200mm, r= 600mm y el gasto Q=125lt/seg, siendo p=2kg/cm2. Calcular la fuerza dinmica y los momentos flexionan ts producidos sobre las uniones.

4.49.- Un tnel para agua tiene una seccin cuadrada de 0.30m por o.30m y opera lleno, Se realiz una prueba de flujo, con un cilindro (como se muestra en la figura) con la misma longitud que el ancho del tnel encontrado que hay una diferencia de las cargas de [presin; de 0.27m de agua entre las secciones 1 y 2; adems, se determin que la presin es uniforme a travs de cada una de ellas. En la seccin 1 hay una velocidad uniforme de 3.05 m/seg y en la seccin 2 la distribucin de velocidades es como se muestra grficamente en la figura. Encontrar, por mtodos grficos, los coeficientes a y B en la seccin 2 y la fuerza de arrastre sobre el cilindro.