Una esfera de plomo de 25mm de dimetro y peso especfico 11.400 kg/m3 desciende a travs de una masa de aceite a una velocidad constante de 35 cm/seg.Calcular la viscosidad absoluta del aceite si su densidad relativa es 0.93.Peso = Kg/m3 X m3(Vs V0) (volumen) = CDPav2/2(11.400 0.93 x 1000) (4 /3)(0.0125)3 = CD(0.93 x 1000/ 9.8) (0.0125)2 (0.35)2/2Y cD = 30.0Diafragma F para CD = 30.0Re = 0.85y0.85= Vd/v = (o.35) (0.025)/v v= 0.0103 m2/seg= vp = 0.0103 (0.93 X 1000)/9.8= 0.978 Kg seg/m2Agua a la temperatura de 50 F escurre a travs de dos tuberas separadas de8y12pulgdedimetro. Lavelocidadmediadel escurrimientoenla tubera de 12 pulg es de 6 pies/seg. Se pregunta Cul debe se la velocidad enlatuberade8pulg, si losdosescurrimientosvanasersimilares?. Calcula ReV = 6 X 12 / 8 = 9 ft pies/segW= 62.41P= 17 . 3241 . 62

= 0.0000273Re= 0000273 . 094 . 1 1 6 X X = 426000Mecnica de FluidosUNIDAD 1Un cilindro de 0.122 m de radio gira concntricamente dentro de otro cilindro fijode0.128mderadioamboscon0.30mdelongitud. Determinar la viscosidaddel lquidoquellenael espacioentreamboscilindrossi se necesita un par motor de 0.90Kgm para mantener una velocidad angular de 60 rpm en el cilindro mvil.V = wr = 602 60 X = 0.122= 0.767 m/segEl par motor aplicado es igual al resistente0.09 = t (2 r X 0.30)rr= 0.122 para el cilindro interior, el esfuerzo cortante sobre dicho cilindro valet= 204775 . 0r = 2) 122 . 0 (04775 . 0 = 3.21 Kg/m2rvdd = 006 . 0 767 . 0 = 128 seg-1la viscosidad ser : = r v d d t/ = 12821 . 3 = 0.00251 Kgseg/m2Mecnica de FluidosPara el orificio y tubera Qu diferencia de presin en Kg/cm2causara el mismo caudal de tremetina a 20 C.?Re= vDoQ4= ) 1 . 0 )( 00000173 . 0 () 0142 . 0 ( 4 = 104.5000.0142 = 42) 2 / 1 ( 1) 1 . 0 ( 4 / 1 607 . 0 X = ) / ( 29 p wp=

,_

wPchwp o 2 = 0.426 m de trementinay P= 000 . 10wh = 000 . 10) 426 . 0 )( 1000 862 . 0 ( X = 0.0367 Kg/cm2Mecnica de FluidosUna tubera nueva de acero con 10cm de dimetro conduce 757 m3/da de aceite combustible pesado a 33 C de temperatura. Es el rgimen de flujo laminar o turbulento?Q = 757m3/da = 86400757 = 0.0088 m3/sA = 42D = 4) 10 . 0 (2= 0.00785 m2Q = AV v = Q/A= 00785 . 00088 . 0= 1.10 m/sV= 0.000077 m2/s (aceite pesado segn tabla para 33 C)Re = 000077 . 0) 10 . 0 ( 10 . 11400el movimiento es laminarMecnica de FluidosSi el agua de la tubera de 8 pulg se sustituye por aceite con una gravedad especfica de 0.80 y un valor de m de 0.000042. Cul debe ser la velocidad del aceite para la semejanza en los dos escurrimientos?P = 17 . 324 . 62 80 . 0 X= 1.55000042 . 055 . 1 667 . 0 X VX = 0000273 . 094 . 1 1 6 X XV = 17.3 Ft/segMecnica de FluidosCuando en una tubera de 76 mm fluyen 0.0019 m3/s de agua a 21 C, el flujo es laminar o es turbulento?Datos: = 76 mmQ = 0.0019 m3/s@ 21 C = 0.981 X 10-6 m2/sSolucin :V = 2) 076 . 0 () 019 . 0 ( 4= 0.418 m/sRe = 610 981 . 0) 076 . 0 ( 418 . 0X= 32,447.49El flujo es turbulentoMecnica de FluidosUnaaceitelubricantemedio, dedensidadrelativa0.860, esbombeadoa travs de una tubera horizontal de 0.50 cm de dimetro y 300 m de longitud. El caudal bombeado es de 1.20 l/seg. Si la cada de presin es de 2.10 kg/cm2 Cul es la viscosidad absoluta del aceite?(P2 P1) = 232d lv V = AQ = 23) 05 . 0 ( 4 / 110 2 . 1X= 0.61 m/seg= 0.00896 Kg seg/m2Re= vvd= gvdw= 8 . 9 00896 . 01000 ) 866 . 0 ( ) 05 . 0 ( ) 61 . 0 (XX X X = 300El flujo es laminarMecnica de FluidosUncaudal de88l/segdeunaceitedeviscosidadabsolutade0.0103kg seg/m2 y densidad relativa 0.850. est circulando por una tubera de 60 cm de dimetro y 600 m de longitud Cul es la prdida de carga en la tubera?Datos:Q= 88 l/seg= 0.088 m3/seg = 0.0103 Kg seg/m2Pr= 0.850 = 60 cm = 0.6 mL= 6000 m.Pcarga=f dLgv22 Pc=71 . 157164 ) 81 . 9 ( 2 ) 6 . 0 () 313 . 0 )( 6000 (2Pc= 2.011 mV = / = 2) 6 . 0 ( 4 /088 . 0 = 0.3113 m/sRe= ) 8 . 9 0103 . 0) 1000 )( 850 . 0 )( 6 . 0 )( 3113 . 0 (X = 1571.71Flujo laminarMecnica de FluidosUna tubera nueva de acero con 10 cm de dimetro conduce 753 m3/da de aceite comestible pesado a 33 Cde temperatura. Se pregunta es el rgimen de flujo laminar o turbulento? = 10 cm 0.1 mQ = 757 m3/daT = 33 CQ = ) 24 )( 3600 (/ 7573dia m= 8.76 X 10-3Q= V V = Q / = 23) 052 . 0 () 10 76 . 8 (X= 1.115 m/sRe= VD/ = 0000777 . 0) 10 . 0 )( 115 . 1 (= 1435.00V = aceite pesado se lee en las tablas a 33CRe= 1435.00 el flujo es laminarManual de HidrulicaGuillermo Street. A.Edicin primeraEjercicio 10.3(Tecnolgico de Villahermosa)Calcula la viscosidad del Co2 a 800 K y a 1 atm.T = 800 KP = 1 atm= ?= 2.6693 X 10-21 2PMT/ k = 190o K = 3.996 X10-6 cmkT/ = 4.21= 0.9595 = ) 9595 . 0 ( ) 10 996 . 3 () 800 ( 44 10 6693 . 22 821XX = 3.268X10-4 g/cm= 0.03268 cpsMecnica de FluidosDetermine el tipo de rgimen de flujo que existe en el espacio anular de un cambiador de calor de doble tubo. El dimetro externo del tubo interior es de 27 mm y el dimetro interno del tubo exterior es de 53 mm. El gasto msico del lquido es de 3730 Kg/h. La densidad del liquido es de 1150 Kg/m3y su viscosidad de 1.2 cp.D= 53mmD= 27mmM = 3730 Kg/h= 1150 Kg/m3= 1.2 cpDe= 4rH; rH= rea de flujo / Permetro mojadorH= [ ]) ( 4) ( ) (2 12122D DD D+= 41 2D DRe = DeVpv = Ca / = 21 2) (4D D Mv = ) 027 . 0 53 . 0 )( / 1150 ( / 3600) 4 ( / 37302 2 3 m kg h sn Kg= 0.5515De = 0.053 0.027 = 0.026Re = 310 2 . 1) 1150 )( 5515 . 0 ( 026 . 0X= 13741.8El rgimen es turbulentoMecnica de FluidosCul ser la cada de presin en 100 m de longitud de una tubera horizontal de 10 cm de interno que transporta petrleo crudo a una velocidad de 0.75 m/s?viscosidad cinemtica = 26 cm2/sdensidad = 0.89 Kg/HU= 75 cm/s D= 0.1 mV= 26 cm2/s P=?L= 100mP1 P2 = 28R v LNmero de ReynoldsRe= vDv = 26) 1000 )( 75 . 0 )( 1 . 0 ( = 28.84Cada de Presin= 26 cm2/s X2) 100 (1cmm X 891 Kg/m3 = 2.3166 Kg/ms = 2316 cpP1 P2 = msm kgX mX X2) 04 . 0 (75 . 0 3166 . 2 100 8 ( = 555984 N/m2P1 P2 =555984 N/m2 X 222/ 667 . 510000181 . 91cm KgcmmXNKgMecnica de FluidosCul es la viscosidad del agua de un ro a 25 C si llevara el 5% en volumen de tierra?5% Vol. Tierra95% Vol. AguaT = 25 C= 4) 1 () 5 . 0 1 (s sLm+ del agua a 25 C = 0.8937 cps[ ]2584 . 1) 95 . 0 () 5 . 0 )( 05 . 0 ( 18937 . 04+m m = 1.1246 cpsMecnica de FluidosCalcula la viscosidad del Co2 a 800 K a 1 atm.CO2T = 800 KP = 1 atm= ?= 2.6693 X10-21 2PMT/k = 190o K= 3.996 X10-8 cmcon T/ (/k) = 4.21= 0.9595= cps cms g XXX03268 . 0 / 10 268 . 3) 9595 . 0 ( ) 10 996 . 3 () 800 ( 44 10 6693 . 242 821 Mecnica de FluidosPor una tubera de 10 cm de interno fluye agua a una velocidad de 5 m/seg a 20 C, determine si el flujo es laminar o turbulentoU= 5 m/sT= 20 CD= 10 cmNo.Re= Dvp / H2O a 20 C = 1.005 cps H2O a 20 C = 998.2 Kg/m3Re =92 . 616 , 496/ 10 005 . 1/ 2 . 998 / 5 1 . 033ms Kg Xm Kg sX m mXEl flujo es turbulento, pues Re = 496616.92Mecnica de FluidosUncolector principal deaguaesunconductodeacerodctil de18pulg. Calcule el nmero de Reynolds si el conducto lleva 16.5 pies3/s de agua a 50 FD= 18 plgQ = 16.5 ft3/sRe= ?V @ 50o F = 1.4X10-5 ft2/s18 plg X 1ft/12 plg = 1.5 ft A= (1.5)2/ 4 = 1.767 ft2V = s ftAQ/ 337 . 9767 . 15 . 16 Re=100039210 4 . 1) 5 . 1 )( 337 . 9 (5 XVDMecnica deFluidos AplicadaEjemplo: 8.11Autor: Robert L. MottEl sistema de lubricacin para una troqueladora transmite 1.65 gal/min de un aceite de lubricacin ligero, a travs de tubos de acero de 5/16 pulg. Con un grueso de pared de 0.049 plg poco despus que se pone en funcionamiento laprensa, latemperaturadel aceitealcanza104F. Calculeel Nmerode Reynolds para el flujo del aceite.Q = 1.65 gal/minDint = 0.01788 piesV @ 104o F = 2.37X10-4 pie2/segAflujo= 2.509X10-4 pie2Q seg pie XsegXgalpieXgal / 10 676 . 360min 148 . 71min65 . 13 33V =seg pieXXAQ/ 65 . 1410 509 . 210 676 . 343 Re =3 . 110510 37 . 2) 01788 . 0 )( 65 . 14 (4 XD VMecnica deFluidos AplicadaEjemplo: 8.19Calcule el Nmero deReynolds para el flujo deEtilenglicola 25Cpor la seccin que se muestra en la Fig. la rapidez del flujo de volumen es de 0.16 m3/s. ladimensininternadecadaladodel cuadradoesde250mmyel dimetro exterior del crculo del tubo es de 150 mm. Halle el radio Hidrulico.Aflujo=((250X10-3)2 ( (0.15)2/4)) =44.82X10-3 m2d S PMos = 4s + d = 4(0.25)+ (0.15) =1.47 mRHid= mXPAMos0305 . 047 . 110 82 . 443 DEfec= 4R = 4 (0.0305) 0 0.122mR =?Q= 0.16 m3/segV =seg mm Xseg mAQ/ 57 . 310 82 . 44/ 16 . 02 33 P @ 25 C = (1100 kg/m3@ 25o C = 1.62X10-2 N.s/m2R = 4210 96 . 210 62 . 1) 1100 )( 122 . 0 )( 57 . 3 (XXVDP Mecnica deFluidos AplicadaEjemplo: 8.7Autor: Robert L. MottEn una embotelladora de refrescos el jarabe utilizado en concentracin para preparar el refresco tiene una viscosidad cinemtica 17.0 centistokes a 80 F. Calcule el nmero de Reynolds para el flujo de 215 L/min de jarabe a travs de un tubo de cobre de dimetro interior de 25.27 mmV= 17X10-2 stokesT = 80 FQ = 215 l /minD = 25.27X10-3 mA = 2 42 310 015 . 54) 10 27 . 25 (m XXseg m Xstokes m XstokesX X / 10 171/ 10 110 172 642 215 l/min Xseg m XsegXlt m X/ 10 583 . 360min 1110 13 33 3V =seg mXXAQ/ 144 . 710 015 . 510 583 . 34 R =18 . 1062010 17) 10 27 . 25 )( 144 . 7 (63 XX D VMecnica deFluidos AplicadaEjemplo: 8.25CDetermine la prdida de energa si tenemos Glicerina a 25 C fluyendo 30 m a travs de un conducto de 150 mm de dimetro, con una velocidad promedio de 4 m/s.H =?T = 25 CL =30 mD = 150mm = .15mV = 4 m/segP @ 25 C = 1258 Kg/m3@ 25o C 0 9.6X10-1 N.S/m2R = 25 . 78610 6 . 9) 1258 )( 15 . 0 )( 4 (1 XDP VComo R