UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA Mecánica de Fluidos PARCIAL # 3 – EXÁMEN FINAL – 20-OCTUBRE-2016 DESARROLLO 1. Escriba la ecuación de Bernoulli, identifique a qué corresponde cada uno de sus componentes. Adicionalmente, enuncie y profundice en las limitaciones que tiene la ecuación de Bernoulli. (7 puntos) Ing. Alberto BAQUERO VEGA - pág. 1 2 . ¿Qué es el número de Reynolds? ¿Cuál es la expresión que lo representa para secciones circulares? ¿Cuáles son sus unidades en sistema internacional? Describa los tipos de flujo que describe el número de Reynolds y los rangos en los que ocurren.pág. (7 puntos) 3.UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA Mecánica de Fluidos PARCIAL # 3 – EXÁMEN FINAL – 20-OCTUBRE-2016 2. identifique y describa los tipos de pérdidas y/o ganancia de energía que se pueden dar en una tubería de acuerdo con lo estudiado en clase e identifique a qué término de la ecuación corresponde cada uno. Alberto BAQUERO VEGA . Escriba la ecuación general de Energía. (6 puntos) Ing. primero punto de aplicación (línea de acción). La compuerta tiene Emilio Rivera Chávez Apuntes de2m Clase de ancho normal al plano del dibujo. pcg ghcg 1000 9. dirección y . Así. Así. Emilio Rivera Chávez(10 puntos) Apuntes de Clase La compuerta que se muestra en la figura se articula en O. MO 0 Ecuaciones a utilizar: Procedimiento p pdebemos gh calcular MlaOfuerza 0 hidrostática F h en magnitud. primero debemos calcular la fuerza hidrostática F h en magnitud.8 (h1 a / 2 sen30) 14700 Pa Fh pcg A 14700 b a 58800 N . de la compuerta pcg ghcg 1000 9. La compuerta tiene 2 m de ancho La compuerta normal al plano del dibujo.UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA Mecánica de Fluidos PARCIAL # 3 – EXÁMEN FINAL – 20-OCTUBRE-2016 4. Calcule la fuerza requerida en A para mantener la compuerta cerrada.8 (h1 a / 2Ing. dirección y Calculamos la presión baricentro punto de aplicación (línea en de el acción).sen 30) 14700 Pa VEGA . 3 Alberto BAQUERO Calculamos la presión en el baricentro de la compuerta Ahora calculamos la fuerza debido a la acción gravitacional sobre el agua. La compuerta tiene 2 m de ancho normal al plano del dibujo. que se muestra en la figura se articula en O. Calcule la fuerza requerida en A para mantener la compuerta Ejemplo cerrada. La compuerta que se muestra en la figura se articula en “O”. Procedimiento Para determinar F .pág. Calcule la fuerza en A para mantener la Ejemplo compuerta cerrada Prof. 0 Para determinar F . Prof. 1m O 1m F O 2m F A 2m 30 A o 30 o Resumen de datos disponibles e incógnitas a despejar Resumen de datos disponibles e incógnitas Za despejar patm Z patm hcg 1m O patm h11=1m m a= 2 m1m 1m hcg O patm Fh Y Fh Xcg Y a= 2 m 1m h11=1m m Xcp Xcg b=2m Xcp F =? = F A= ? = 30 A o 30 o X X b=2m Ecuaciones a utilizar: p p0 gh . 5 flota Cuando presión arriba con de laagua. Así. La compuerta está en equilibrio bajo la acción de las fuerzas que se muestran en el siguiente esquema 1m O a m 1m m F e Fh RA 0 (cuando el movimiento es inminente) No tomamos en cuenta la presión atmosférica. a / 2 sen30 3m sen30 sen30 Prof. superficie libre delen fluido es diferenteaceite de cero. (10 puntos) – asuma fluido debajo p0 se convierte unasuperior profundidad equivalente de dicho fluido h 0g. dirección y punto de aplicación (línea de acción). 4 atm h0 p0 g .-altura equivalente 5. De la segunda condición de equilibrio. locomo crearía10la m/s2 mismaDeterminar: presión como. pues esta actúa por ambas caras de la compuerta y por tanto su efecto mecánico neto es nulo. Fh pcg A 14700 b a 58800 N La distancia del eje yy al baricentro de la compuerta es. p0 a.8 (h1 ghcg a / 2 sen30) 14700 Pa Ahora calculamos la fuerza debido a la acción gravitacional sobre el agua. MO 0 Procedimiento Para determinar F . Este método maneja el concepto de carga piezométrica. Emilio Rivera Chávez Apuntes de Clase ahora podemos calcular la distancia del centro de presión al centroide de la compuerta hcg xcg I yy e A xcg h1 ba 3 / 12 b a xcg 1 m 9 29 Consideremos ahora el equilibrio de la compuerta. Calculamos la presión en el baricentro de la compuerta pcg 1000 9. puede emplear (Sg) enlaun recipiente Se vierte el recipiente de se peso específico el siguiente método para calcular la magnitud de la fuerza resultante sobre las superficie de 0. se tiene que 0 MO MO De donde F Fh (a / 2 e) F a Fh (a / 2 e) a 0 58800(1 1 / 9) 2 32.8 hasta que la superficie superior de la capa de aceite se encuentre 4 cm por interés. donde la presión real sobre el de la en cara del(altura) bloque.pág.Xcg X Xcp b=2m UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA Mecánica de Fluidos PARCIAL # 3 – EXÁMEN FINAL – 20-OCTUBRE-2016 Ecuaciones a utilizar: p p0 gh . Un bloque cúbico de madera de 10cm de arista y de peso específico (Sg) 0.67kN Carga piezométrica. El espesor de la capa de h0 aceite g Este procedimiento se ilustra en la siguiente figura p0 Ing. primero debemos calcular la fuerza hidrostática F h en magnitud. AlbertopBAQUERO VEGA . Para el sistema mostrado en la figura. La presión en la cara inferior 6.pág. 5 . Alberto BAQUERO VEGA . El flujo volumétrico de aceite que sale de la tobera b. Las presiones en A y en B Ing.UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA Mecánica de Fluidos PARCIAL # 3 – EXÁMEN FINAL – 20-OCTUBRE-2016 b. calcule: (10 puntos) a. 66. Alberto BAQUERO VEGA .23 Problema 6.pág.0 m Diámetro de 35 mm Diámetro interior de 100 mm Ing. 3.UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA Mecánica de Fluidos PARCIAL # 3 – EXÁMEN FINAL – 20-OCTUBRE-2016 FIGURA 6. 6 .